
книги из ГПНТБ / Перельман А.Е. Построение моделей автоматизированных систем оперативного управления производством
.pdf3.1.1Оперативные производственные задания
сфиксированной датой изготовления
Коперативным производственным заданиям с фиксированной датой выпуска относятся те, у которых планом производства пре дусматривается изготовление конкретных деталей, узлов или вы полнение определенных работ, технологических операций в задан ных количествах и в строго установленные сроки. В эту группу включаются оперативные плалы производства, при разработке которых определены перечни, объемы и установлена календарная дата выполнения задания.
Календарный план-график для промышленных предприятий, работающих по данной схеме, имеет следующий вид:
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 2 |
Деталь |
|
|
|
Числа |
месяца |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Всего |
наименование |
чертеж |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
и т. д . |
деталей |
Для разработки указанного плана-графика производства не обходимо иметь цикловые графики изготовления изделий, приме няемости деталей на изделия, план выпуска изделий и данные о состоянии незавершенного производства на начало рассчиты ваемого планового периода.
Последовательность формирования оперативного плана произ водства может быть следующей. Вначале определяется количество деталей каждого наименования, необходимое для изготовления запланированных'изделий. По срокам выпуска изделий и цикло вым графикам их изготовления устанавливаются календарные даты потребности в указанных деталях либо выполнения опреде ленных работ для обеспечения бесперебойного производства за планированных изделий в технологическом режиме, регламенти рованном цикловыми графиками. Сроки запуска-выпуска деталей либо проведения определенных видов работ, включаемых в кален дарный план-график, устанавливаются при сопоставлении их по требности в сроках и количестве с фактическим наличием в не завершенном производстве. Дополнительно при формировании плана-графика в зависимости от принятой системы оперативнопроизводственного планирования необходимо предусмотреть про ведение целого комплекса логических построений, обеспечивающих рациональную технико-экономическую организацию производст венного процесса. Среди основных вопросов, подлежащих реше нию, особо следует отметить определение целесообразности объ
единения в партии запуска одноименных |
деталей, необходимых |
для выпуска различных изделий. При этом |
одновременно должно |
50
быть согласовано количество изготовляемых деталей со сроками их поставки для укомплектования отдельных заказов или серий
изделий. |
Также должна быть |
учтена длительность пролеживания |
деталей, |
их габариты, вес, дефицитность используемых материа |
|
лов и ряд других факторов. |
|
|
При |
невыполнении задания |
в установленный календарным пла |
ном-графиком срок в схеме с фиксированной датой изготовления обычно наблюдается следующая картина регулирования хода про изводства. Так как изготовление каждой детали или выполнение технологических операций не могут производиться изолированно друг от друга, ибо в процессе производства они взаимосвязаны цикловыми графиками изготовления изделий, регламентирующими общую длительность всего производственного процесса изготов ления изделий и взаимосвязь всех подразделений предприятия по технологической цепи производства, то отклонение от установлен
ного режима работы даже одной детали |
или операции, естест |
венно, требует для принятия решения |
о его восстановлении |
анализа всего последующего технологического пути. Учитывая боль шую номенклатуру изделий, находящихся в производстве, огром ное количество деталей, их комплектующих, и технико-организа ционную взаимосвязь подразделений предприятия при изготовле нии изделий, становится очевидной сложность решения задачи восстановления нарушенного хода производственного процесса. Вопрос о компенсации отклонения, возникшего в процессе изго товления изделия в одном из подразделений предприятия, не мо жет решаться замкнуто в этом подразделении, ибо такая схема решения повлияет на общую длительность производственного цикла изготовления изделий и соответственно скажется на пла новом сроке их выпуска. Следовательно, для соблюдения установ ленного срока выпуска изделий при нарушении промежуточных сроков изготовления отдельных деталей, узлов з одном из цехов необходим анализ последующих по технологической цепи цехов и установление новых сроков выполнения отдельных операций, из готовления деталей за счет выявленных резервов или измененного режима работы с учетом их передачи в последующие подразде ления предприятия и поставки на сборку с таким расчетом, чтобы при выпуске изделия возникшее отклонение было компенсировано. Оперативное решение этой задачи представляет собой большие трудности не только при «ручных» методах управления производ ством, но даже при использовании средств электронной вычисли тельной техники. Задача в сжатые для оперативного регулирова ния производства сроки производить одновременную обработку массивов технико-экономической информации всех подразделений предприятия, через которые проходит технологическая цепь из готовления изделий, требует для своего решения определенной структуры выдачи оперативно-производственных заданий. Задания в данном случае в автоматизированных системах управления про изводством выдаются ЭВМ через принятые интервалы времени и состоят из двух частей: основного задания и дополнительного на-
51
бора работ. Последний служит для дополнительной загрузки ра бочих мест при отклонениях от запланированного хода производ ства и неиспользованных мощностных резервах, возникших между интервалами проводимых расчетов на ЭВМ. Данная структура проведения работ требует своих особых методов регулирования хода производства в сочетании «ручного» и автоматизированного управления.
3.1.2. Оперативные производственные задания с заданным интервалом календарного времени
Выдача оперативных производственных заданий с заданным интервалом календарного времени производится при такой орга низации оперативно-производственного планирования предприятия, режим работы которого допускает изготовление деталей, проведе ние установленных работ не в строго фиксированные даты, а в течение заданного интервала времени. При данной структуре ор ганизации производственного процесса допустима возможность маневрирования в выборе работ в течение заданного интервала времени без нарушения установленных сроков выпуска изделий. Эта схема позволяет рационально использовать производственные ресурсы за счет перераспределения работ внутри заданного .интер вала времени. Обязательным условием при работе по данной схеме является изготовление деталей, узлов, выполнение установ ленных работ в течение заданного интервала времени. В данном случае фиксируется нормальный установленный графиками ход производства. При невыполнении перечня и объема работ в преду смотренное интервалом время нарушается производственный цикл изготовления изделий, выполнения заказов. Для восстановления нарушенного хода работ необходима корректировка по всей техно логической цепи изготовления изделий, заказов, заданных кален дарными графиками перечня и объемов работ. Регулирование про изводится аналогично рассмотренной выше схеме организации производства при установлении заданий с фиксированной датой изготовления. Обработка технико-экономической информации на ЭВМ при автоматизированном оперативном управлении производ ством по схеме выдачи заданий с заданным интервалом календар ного времени так же, как и в схеме с фиксированной датой их выполнения, построена по сквозному методу, т. е. для получения очередного или откорректированного оперативно-производственного задания необходим одновременный анализ состояния укомплекто ванности производства всех подразделений предприятия.
3.1.3. Оперативные производственные задания на интервал календарного времени
Структура формирования оперативных производственных зада ний на интервал календарного времени имеет существенно? от личие от схем построения заданий с фиксированной датой изго-
52
товления или с заданным интервалом календарного времени. В по следних двух схемах оперативные производственные задания устанавливаются в виде определенных перечней и объемов работ с определенными во времени их выполнения сроками: либо в уста новленную дату, либо в течение заданного интервала времени. Отклонение одного из параметров, предусмотренных заданием: ко личества изготовленных деталей, перечня и объема работ или ре гламентированных • сроков их выполнения — влечет за собой на рушение нормального хода производства, и для его восстановле ния необходимо внесение дополнительных корректив. Задания на компенсацию отклонений так же, как и разработанный оператив ный календарный план-график производства, конкретны в коли чествах деталей, номенклатуре, объемах работ и сроках их вы полнения.
В оперативном календарном плане-графике производства, раз работанном по схеме формирования оперативных производствен ных заданий на интерезал календарного времени, отсутствуют, вопервых, установленные зафиксированные даты выполнения опре деленных работ или изготовления деталей и, во-вторых, заданные объемы работ или количества деталей, которые должны быть при этом изготовлены. Все количество деталей или объем работ, ко торые должны быть выполнены в течение планируемого месяца, квартала либо другого промежутка времени, при разработке опе ративного плана производства подлежит равномерному распреде лению между всеми рабочими днями периода. Таким образом, устанавливается не количество деталей, подлежащих изготовле нию в заданную дату или интервал календарного времени, а опре деляется среднесуточная потребность производства в данных де талях или объемах работ исходя из условий их равномерного по требления в течение всего планируемого периода. Однако следует иметь в виду, что детали изготавливаются обычными норматив ными партиями запуска, а рассчитанная среднесуточная потреб ность производства в данных деталях является не оперативным заданием, а условной величиной, которая только играет роль пла ново-учетной единицы и служит для оценки уровня укомплектован ности производства и состояния нормативных заделов. Очередные сроки запуска в производство новых партий деталей, как было ука зано выше, при разработке оперативного календарного плана-гра фика не регламентируются, а определяются непосредственно в про цессе производства по уровню использования нормативных запасов деталей и оценке комплектности незавершенного производства.
В схеме формирования оперативных производственных зада ний на интервал» календарного времени принят еще один решаю
щий конструктивный элемент ее построения, который |
обеспечи |
вает возможность взаимосвязи работы всех подразделений пред |
|
приятия в единый' сквозной план-график. Соединение |
результатов |
работы всех подразделений предприятия в единый сквозной планграфик достигается за счет снятия с оперативного учета величины нормативных заделов деталей. Принимая во внимание различную
53
длительность производственного цикла по технологической цепи изготовления изделий в подразделениях предприятия при снятии с учета величины нормативных заделов, мы приводим все подраз деления к единому знаменателю и получаем возможность произ
водить оценку |
состояния уровня укомплектованности производ |
ства деталями, |
узлами, полуфабрикатами и т. п. по единому сквоз |
ному плану-графику относительно текущей календарной даты. Это достигается благодаря тому, что величина нормативных заделов имеет прямую зависимость от длительности производственных цик лов. Снятие в каждом из подразделений предприятия с оператив ного учета нормативных заделов в величинах, соответствующих укомплектованности последующих стадий производства по дли тельности их производственного цикла, дает нам возможность оце нивать ход производства по единому сквозному плану-графику.
Модели автоматизированных систем оперативного управления производством, построенные по схеме формирования оперативных производственных заданий на интервал календарного 'времени, функционируют по методу локальной обработки оперативной ин формации. Эта схема работ позволяет свести к минимуму вели чину периода между очередными регулированиями хода произ водства с помощью ЭВМ и дает возможность организовать по сменное либо суточное автоматизированное управление производ ством.
3.1.4.Оперативные производственные задания
странсформацией задания
Рассмотренные схемы формирования оперативных производст венных заданий могут быть реализованы в моделях автоматизи рованных систем оперативного управления производством по дзум методам обработки оперативной технико-экономической инфор мации— сквозному либо локальному. Выбор одного из них и опре делит основную структуру модели системы: периодичность ее опе ративного функционирования и соответственно комплекс задач, реализуемых при автоматизированном оперативном управлении ходом производства.
Выбор метода определил направление исследований, прове денных при построении моделей автоматизированных систем опе ративного управления производством на предприятиях ряда от раслей промышленности. При этом выявилась возможность в ряде случаев в процессе автоматизации управления трансформировать (преобразовывать) действующие на предприятиях системы опе ративно-производственного планирования в системы, функциони рующие, по схеме формирования оперативных производственных заданий на интервал календарного времени и применять при этом метод локальной обработки информации. Решается эта задача за счет дополнительных структурных преобразований типовой мо дели автоматизированной системы оперативного планирования и управления производством АСНОПП и проведения при этом до-
54
полнительного комплекса расчетов на ЭВМ, выполняемых по со четанию основных и вспомогательных алгоритмов.
Рассмотрим на примере, какой вид имеют календарные планыграфики и. схемы формирования оперативных производственных заданий в разобранных выше вариантах. В данном случае не под лежат разбору расчеты самих календарных планов-графиков, т. е. определение количества и сроки изготовления деталей, выполнения работ.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
3 |
|
|
Календарный план-график при формировании оперативных |
|
|
||||||||
|
производственных |
заданий с фиксированной датой выпуска |
|
|
|||||||
|
|
|
|
Числа |
месяца |
|
|
|
|
|
|
|
Детальеталь, узел |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
и т. д. |
Итого |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
по плану |
— |
— |
50 |
— |
|
75 |
— |
1000 |
|
|
Корпус |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
фактически |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
4 |
|
|
Календарный план-график при формировании оперативных |
|
|
||||||||
|
производственных заданий с заданным интервалом |
|
|
||||||||
|
|
|
календарного |
времени |
|
|
|
|
|
||
|
Числа месяца |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
б |
7 |
8 |
|
|
Деталь, |
узел |
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
|
|
Интервалы |
|
1 |
|
|
2 |
|
3 |
|
|
|
|
по плану |
|
200 |
|
|
— |
|
500 |
3000 |
|
|
Корпус |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
фактически |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П р и м е ч а н и е . |
В зависимости от |
принятой на предприятии схемы орга |
|||||||||
низации |
производства |
продолжительность |
интервалов |
(количество дней) может |
|||||||
быть одинаковой или |
различной. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Формирование оперативных производственных заданий в при веденных выше трех видах календарных планах-графиках произ водится следующим образом.
П е р в а я схема — в оперативное производственное задание на текущую плановую дату включаются те детали и в том коли честве, в котором предусмотрены календарным планом-графиком. Например, на текущую дату 3 число месяца (см. табл. 3) запла нировано изготовление партии корпусов в количестве 50 шт. В слу чаях невыполнения предшествующих заданий по данной детали календарный план-график подлежит предварительному пере-
55
смотру, и после проведения соответствующих корректив по дан ной детали должны быть либо определены новые сроки ее изго товления, либо сохранены ранее установленные при изменении количества деталей, подлежащих изготовлению. В каждом кон кретном случае в зависимости от производственной ситуации по уровню укомплектованности запланированных к выпуску изделий или выполнения установленных сроков заказов решения о компен сации возникших отклонений могут быть различными.
В т о р а я |
схема — при наступлении очередного планового ка |
лендарного |
интервала времени (см. табл. 4) в его оперативно- |
производственное задание включаются те детали и в том коли честве, в котором предусмотрены календарным планом-графиком. Данная схема построения оперативных заданий аналогична пер вой, но отличается от нее отсутствием зафиксированной даты обя зательного изготовления деталей. Организаторам производства предоставляется при этом возможность маневрирования в выпол нении установленного перечня и объема работ в течение заданного интервала календарного времени. Обычно перераспределение ра бот внутри интервала производится с учетом рационального -ис пользования наличных производственных ресурсов. Однако сво бода перестановок внутри интервала не должна приводить к не выполнению предусмотренного на интервал календарным планом- • графиком перечня и объема работ. Отклонения от установленного задания как по срокам, так и по структуре работ компенсируются методами и принципами регулирования хода производства анало
гично первой |
схеме. |
Т р е т ь я |
схема — формирование оперативных производствен |
ных заданий на очередную плановую дату решается на основании анализа укомплектованности производства деталями и уровня ис пользования их нормативных заделов. Суть его заключается в первоочередном распределении всех работ рассматриваемого про
изводственного подразделения на две части относительно |
плано |
||
вой текущей даты. Если |
сегодня шестое число, что соответствует |
||
96-му плановому номеру |
сутко-комплекта |
(см. табл. 5), |
то по |
работам, расположенным |
влево от этого |
номера, имеется |
отста |
вание, а по работам, расположенным справа,—соответственно опережение. Такое деление позволяет производить оперативный анализ не всего перечня работ подразделения, а в первую очередь той его части, по которой возникло отклонение от установленного режима работы. Таким образом, мы здесь имеем логическую схему формирования оперативных производственных заданий, которая позволяет производить загрузку рабочих мест и использование
наличных |
производственных ресурсов последовательно, начиная |
от запуска |
работ, имеющих наибольшее отставание от текущей |
даты. При |
формировании оперативного производственного зада |
ния необходимо учитывать не только величину отставания изго товления деталей от текущей даты, но и состояние использования их нормативных заделов. В связи с различной длительностью про изводственного цикла деталей и эквивалентными им величинами
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 5 |
|||
|
Календарный план-график (единый сквозной план-график) |
|
|
|
||||||||
|
при формировании оперативных |
производственных |
заданий |
|
|
|
||||||
|
|
|
на интервал календарного времени |
|
|
|
|
|||||
|
Числа |
месяца |
1 |
2 |
3 |
6 |
7 |
8 |
9 |
и |
т. д. |
|
Детальеталь, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
узел |
Номера |
сутко- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
комплектов |
93 |
94 |
95 |
96 |
97 |
98 |
99 |
и |
т. д . |
||
|
(раб ч ix |
дней |
||||||||||
|
с начала |
года) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Корпус |
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
Вал |
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
П р и м е ч а н и е . |
В |
график |
включаются только рабочие дни планируемого |
|||||||||
периода. |
Знаком |
«X» |
показано |
фактическое |
состояние выполнения |
задания |
||||||
(укомплектованность |
производства). |
|
|
|
|
|
|
|
нормативных заделов не всегда равное или даже большее отста вание изготовления детали от текущей даты может служить при оритетом ее первоочередного запуска. Только взаимная увязка величины отставания детали с уровнем использования норматив ного задела может служить критерием оценки в определении оче редности запуска.
Проанализируем схему применения метода трансформации фор мирования оперативных производственных заданий с фиксирован ной датой на интервал календарного времени, т. е. возможности перехода при автоматизации оперативного управления производ ством от сквозного метода обработки оперативной информации к локальному. Разработанный календарный план-график производ ства с фиксированной датой предусматривает изготовление дета лей в количествах и в сроки, приведенные в табл. 6.
Если в данном случае применить обычную схему разработки основных календарно-плановых расчетов, организуя производство деталей по данному плану-графику по системе непрерывного опе ративно-производственного планирования, то, принимая месяц за величину планируемого периода, получим величину среднесуточ ной потребности в деталях:
в первом случае при плане производства 1750 шт.
У, = ^ |
= 76; |
во втором — при плане производства 1000 шт.
y 2 = 1 0 ^ = 43,5;
57
Т а б л и ц а 6
Числа |
месяца |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
8 |
9 10 11 |
12 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
|||
Номер |
сутко- |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
комплекта |
||||||||||||||||||||||
|
I |
вариант |
- - |
500 |
- |
500 |
- - - - - - - - - - - - - - - |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Коли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чество |
II |
вариант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дета |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
лей |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
III |
вариант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
втретьем — при плане производства 750 шт.
У8 = - ^ - = 32,6.
29 |
30 |
31 |
|
21 |
22 |
23 |
Всего |
|
|||
250 |
250 |
250 |
1750 |
|
|
|
1000 |
250 |
250 |
250 |
750 |
После определения величины среднесуточной потребности про изводства в детали (У) проследим возможность его укомплекто вания при организации работ в соответствии с выполненными расчетами.
При месячном плане в 1750 шт., фактической потребности про
изводства по состоянию на 5-е |
число |
месяца 1000 |
шт. и с 29 по |
31 дополнительно еще в 750 шт. фактически будет |
укомплектовано |
||
по состоянию на 5-е число: |
|
|
, |
5 X 76 = |
380 |
шт., |
|
т. е. будет недопоставлено: |
|
|
|
1 0 0 0 - 380 = |
620 |
деталей. |
|
Необходимое к 5-му числ-у количество деталей будет изготов лено только на 14-е рабочие сутки, т. е. к 18 числу. Таким обра зом, график работы, предусмотренный планом на 5-е число, не бу дет выполнен. Необходимые для завершения месячного плана ос тальные 750 деталей будут изготовлены в требуемый срок к 31-му числу. Но их комплектование начнется не с 29 по 31, как преду смотрено планом производства, а с 18 по 31, т. е. при условии использования 1000 деталей, необходимых для выполнения зада ния на 5-е число, 522 [750— (3X76)] детали в этом интервале времени будут лежать неиспользованными.
По второму варианту плана месяца в 1000 шт. при средне суточной потребности 43,5 штуки они будут изготовлены к 31 чис лу, а при фактической потребности производства в 1000 шт. к 5 числу будет поставлено всего лишь
43,5 X 5 = 218 шт.,
т. е. заданный план не может быть выполнен.
58
И |
наконец, |
по |
третьему |
варианту плана в 750 шт. |
к началу |
||||
потребности в |
детали |
к 29 |
числу |
уже |
будет |
изготовлено |
|||
|
|
|
|
32,6 |
X 20 = |
652 |
шт., |
|
|
т. е. в |
течение |
20 |
дней |
будут изготавливаться |
детали, |
которые в |
это время не требуются. Как видно из рассмотренного примера, ни один из трех вариантов не может быть рекомендован.
Теперь, проведя предварительный анализ установленного плана производства, смоделируем его таким образом, чтобы можно было применить метод формирования оперативных производственных заданий на интервал календарного времени. Для этой цели необ ходимо в данном примере расчленить план месяца на три интер
вала: первый — с.1-го по 5-е число, второй — с 8-го |
по 26-е, и |
тре |
||||
тий— с 29-го по 31-е. План |
производства на первый интервал |
ме |
||||
сяца составит 1000 |
шт. деталей, |
на |
третий — 750 |
шт. В течение |
||
второго интервала |
месяца |
с 8-го |
по |
26-е число производство |
де |
талей не предусматривается. Следовательно, среднесуточная по требность в деталях в течение первого интервала составит:
1000: 5 = 200 шт.,
третьего интервала:
750:3 = 250 шт.
По данным условиям оперативного планирования производство будет обеспечено необходимым количеством деталей в требуемые сроки. Пролеживание деталей во втором интервале месяца при от сутствии их расхода также будет исключено. В данном примере не рассматриваются вопросы регулирования нормативных заделов деталей и соответствующее планирование с цикловым опереже нием.
3.2 БЛОК ПЛАНОВО-УЧЕТНОЙ ЕДИНИЦЫ
Планово-учетные единицы в системах оперативно-производст венного планирования служат для установления оперативных за даний исполнителям, контроля за ходом их выполнения, опреде ления уровня укомплектованности производства и проведения тех нико-экономического анализа итога работы как по укомплектован ности изделий, заказов, состоянию незавершенного производства, планирования и использования ресурсов, так и для определения эффективности производства и оценки рентабельности деятель ности предприятия. Практически планово-учетные единицы регла ментируют организацию производственного процесса, определяют его структуру. Укрупнение планово-учетной единицы соответст венно децентрализует оперативно-производственное планирование, предоставляя подразделениям предприятия самостоятельно прово дить детализацию работ в границах своих подразделений. Так, установление цеху задания на выпуск определенного количества изделий либо сборочных единиц с определенными сроками их сдачи предоставляет цеху возможность организовать самостоя-
59