Информационные системы логистики. Практикум

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Длительность производственного цикла

1. Цель работы

Применение полученных навыков работы с электронными табли- цами Excel в производственной логистике для расчета длительности производственного цикла

2. Теоретическая часть

Основные понятия и сущность производственной логистики

Материальный поток (МП) в производственной системе – дви- жение материальных ресурсов в пространстве и во времени между стадиями производственного процесса. Упорядочением такого дви- жения, его рациональной организацией занимается производственная логистика.

Производственная логистика (ПЛ), являясь одной из функцио-

нальных подсистем интегрированной логистики, решает вопросы организации движения материальных ресурсов и управления им не- посредственно между стадиями производственного процесса, вклю- чая подачу сырья и материалов на рабочие места. То есть в узком смысле занимается планированием, организацией внутрипроизводст- венной транспортировки и управлением ей, буферизацией (склади- рованием) и поддержанием запасов (заделов) сырья, материалов и незавершенного производства производственных процессов стадий заготовки, обработки и сборки готовой продукции (ГП), т.е. в целом представляет собой регулирование производственного процесса в пространстве и во времени.

Цель производственной логистики заключается в обеспечении своевременного, ритмичного и экономичного движения материаль- ных ресурсов между стадиями и рабочими местами основного произ- водства в соответствии с планами производства и реализации ГП или заказами потребителей.

Для обеспечения основной цели ПЛ необходимо в комплексе ре- шать задачи планирования, организации движения материального потока и оперативного управления им не только в основном произ- водстве, но и во вспомогательном и обслуживающем производствах. К вспомогательному процессу относят процедуры закупки, произ-

41

водства и подачи на рабочие места технологической оснастки, запас- ных частей производственного и обслуживающего оборудования, по- дачу электроэнергии, газа, воды, пара, смазывающих материалов и т.д. Обслуживающие процессы связаны в основном с транспортными и складскими операциями.

Взаимосвязанными являются также вопросы организации рабочей силы (основных производственных и вспомогательных рабочих) и управления ее движением, поскольку основная дилемма оптимиза- ции затрат на производство заключается в определении компромисса между обеспечением непрерывности загрузки работников и рабочих мест и обеспечением непрерывности движения предметов труда в производстве.

Производственная логистика занимается оперативным планиро- ванием и управлением МП в производстве интегрирования в сочета- нии с процессами снабжения и сбыта. Современное понимание логи- стики не только как методологии управления материальными и со- путствующими потоками, но и как концепции системной рационали- зации управления потоковыми процессами в промышленной органи- зации предполагает постепенное развитие и формирование интегри- рованных систем управления, построенных на принципах синхрони- зации, оптимизации и интеграции всех процессов, происходящих в организации.

Современные интегрированные системы управления позволяют полностью автоматизировать управление на промышленных пред- приятиях, в том числе интегрировать в этот процесс проектирование новой продукции и управление ее жизненным циклом, управление гибкими производственными системами и роботизированными ком- плексами, материальным потоком в снабжении, производстве и сбы- те, связями с поставщиками и потребителями в логистических систе- мах более высокого порядка и т.д.

Работа подобных интегрированных систем (концепций MRP II, ERP и т.д.) возможна только в рамках информационной среды, под- держиваемой мощными и производительными ЭВМ.

Сущность применения производственной логистики в интегриро- ванном управлении предприятием заключается в создании условий для оптимального, эффективного и результативного протекания про- изводственноого процесса в пространстве производственной систе- мы и во времени.

Современная тенденция рынка к индивидуализации выпускаемой продукции выдвигает на первый план вопросы организации и управ-

42

ления мелкосерийным и единичным типами производств. Соответст- венно при описании основных методов производственного планиро- вания акцент сделан на удовлетворение современных потребностей науки и практики организации производства, т.е. рассмотрение базо- вых методов планирования в основном непоточного мелкосерийного и единичного производств.

Процесс адаптации к рыночным отношениям требует выполнения следующих условий:

•достижения высокой степени интеграции внутри предприятия и между ее поставщиками и потребителями;

•повышения гибкости и адаптивности производства к конъ- юнктуре рынка;

•сокращения длительности производственного цикла;

•резервирования производственных мощностей и отхода от максимизации ее загрузки;

•сокращения всех видов запасов;

•универсализации оборудования;

•устранения брака;

•изготовления продукции на заказ и т.д.

Поэтому наиболее актуальными для производственного управле- ния становятся рассмотренные в данной теме концепции MPR - ERP и в особенности ЛТ.

Структура производственного процесса

Производственный процесс – определенным образом упорядо- ченный в пространстве и во времени комплекс трудовых и естест- венных процессов, направленных на изготовление продукции необ- ходимого назначения, в определенном количестве и качестве и в за- данные сроки.

Обычно все производственные процессы подразделяются по функцио- нальному признаку на основные, вспомогательные и обслуживающие.

К основным относят процессы обработки, штамповки, резки, сборки, окраски, сушки, монтажа, т.е. все операции, в результате ко- торых изменяются форма и размеры предметов труда, их внутренние свойства, состояние поверхности и т.п.

Вспомогательные процессы предназначены обеспечивать нор- мальное протекание основных. Эти процессы непосредственно не связаны с предметом труда, к ним относят: изготовление инструмен- та и технологической оснастки, ремонт, производство электроэнер- гии для нужд предприятия и т.п.

43

Обслуживающие процессы включают контроль качества продук- ции, хода производственного процесса, транспортные и складские операции.

Развитие и совершенствование всех видов процессов должно про- исходить согласованно.

Производственный процесс состоит также из простых и сложных подпроцессов, в зависимости от характера операций над предметом труда. Простой производственный процесс представляет собой по-

следовательную взаимосвязь производственных операций, в резуль- тате которых получается готовое или частичное изделие. Под слож- ным понимается процесс изготовления готового продукта посредст- вом соединения нескольких частичных изделий.

В зависимости от объема работ, необходимых для достижения ко- нечного результата процесса, выделяют полные и частичные произ- водственные процессы. Полный процесс включает весь комплекс работ, необходимых для получения конечного результата процесса. Частичный процесс представляет собой незаконченную часть полно- го процесса. В целях специализации отдельные частичные процессы образуют рабочие комплексы, строение которых характеризуется с точки зрения их элементного, функционального и организационного состава.

Элементный состав рабочих комплексов включает интегриро- ванное и целенаправленное взаимодействие предметов труда, средств труда и рабочей силы, т.е. целенаправленное движение предметов труда по стадиям производственного процесса, на каждом из которых предметы труда подвергаются воздействию со стороны средств труда и рабочей силы.

Функциональный состав характеризуется функциональной спе- циализацией рабочих комплексов на основные, вспомогательные и обслуживающие.

Организационный состав предусматривает деление рабочих ком- плексов по иерархическому уровню организационных элементов: компания, завод, цех, участок, рабочее место.

Процесс движения предметов труда образует материальный по- ток, в состав которого входят: комплектующие (сырье), приобретае- мые предприятием для переработки и изготовления деталей; детали, проходящие последовательную обработку на разных стадиях произ- водственного процесса; сборочные единицы (узлы), состоящие из нескольких деталей; комплекты, состоящие из узлов и деталей; изде- лия – законченный сборочный комплект или готовая продукция.

44

Производственным циклом Тц называют период пребывания предметов труда в производственном процессе с начала изготовле- ния до выпуска готового продукта в пределах одной организации, поэтому он включает циклы выполнения технологических Тт, кон- трольных Тк, транспортных Ттр и складских операций Тск (время вы- полнения операций), естественные процессы Тe и время перерывов

Тпер. Тц = f (Тт, Тк, Ттр, Тe, Тск, Тпер).

Технологический цикл Тц образует время выполнения совокупно- сти технологических операций в производственном цикле. А опера- ционный цикл Топ включает время выполнения одной операции, в течение которого изготавливается одна партия одинаковых или не- сколько различных деталей, это время выполнения технологической операции и подготовительно-заключительных работ.

Длительность производственного цикла зависит от метода плани- рования, организации и управления производственным процессом во времени и в пространстве. Производственный цикл характеризуется не только временем, но и структурой, которая представлена на рис. 5.1.

Производственный цикл

Рис. 5.1. Структура производственного цикла

Под временем выполнения операций понимается время, в течение которого осуществляется прямое или косвенное воздействие работ- ника на предмет труда. В него включается время на переналадку оборудования, технические операции, транспортные, складские и контрольно-обслуживающие операции. К естественным относятся процессы сушки после окраски, затвердения и т.п.

45

Время перерывов включает в себя:

•перерывы партионности, возникающие при обработке деталей партиями из-за их пролеживания в ожидании обработки всей пар- тии перед ее транспортировкой на следующую операцию;

•перерывы ожидания – следствие неравенства продолжительно- сти операций на смежных рабочих местах; появляются в резуль- тате несогласованности времени окончания одной и начала дру- гой операций, выполняемых на одном рабочем месте, по причине чего детали или партии деталей пролеживают в ожидании осво- бождения рабочего места;

•перерывы комплектования появляются вследствие того, что детали, образующие одно изделие или комплект, имеют различ- ную продолжительность обработки и поступают на сборку в раз- ное время.

Безотносительно к отраслевой принадлежности любая организа-

ция стремится повысить эффективность производственного процесса за счет сокращения длительности производственного цикла путем сокращения: 1) длительности основных и вспомогательных техноло- гических операций; 2) длительности естественных процессов; 3) пе- рерывов.

Третий способ наиболее доступен и эффективен, так как не требу- ет больших затрат, чего нельзя сказать о первых двух.

Принципы организации производственного процесса

Основой эффективного управления МП в производстве и решения всех задач производственной логистики является соблюдение прин- ципов организации производственного процесса.

Основными обязательными принципами организации производст- венного процесса являются следующие.

Специализация предусматривает ограничение разнообразия про- изводит венных процессов путем их стандартизации, унификации технологических маршрутов и конструкций изделий и т.д. и бывает двух видов: ограничение разнообразия технологических функций, выполняемых рабочими комплексами, – при технологической спе- циализации, и ограничение разнообразия обрабатываемых рабочими комплексами предметов труда – при предметной или подетальной специализации. Уровень специализации измеряется коэффициентом закрепления операций, который определяет количество деталей опе- раций, обрабатываемых на рабочем месте за определенный промежу- ток времени.

46

Параллельность заключается в совмещении выполнения различ- ных производственных процессов во времени, что может способст- вовать сокращению продолжительности производственного цикла.

Непрерывность направлена на сокращение до возможного миниму- ма типичных перерывов в производственном процессе и пространст- венных разрывов между рабочими комплексами. Требует балансировки двух видов: либо обеспечения непрерывного движения предметов тру- да, либо постоянной загрузки рабочих мест. Достижение абсолютной непрерывности сразу по двум направлениям – крайне сложное меро- приятие, поэтому компромисс определятся в пользу менее затратного способа достижения непрерывности. То есть если простой одного рабо- чего места в непоточном производстве обходится дороже прослежива- ния единицы предмета труда, то необходимо обеспечить непрерывную загрузку рабочих мест и предусмотреть для этого необходимый уровень заделов обрабатываемых деталей между стадиями производства.

Пропорциональность предполагает относительную сбалансиро- ванность пропускной способности всех последовательных производ- ственных подразделений, выполняющих основные, вспомогательные и обслуживающие процессы. Нарушение данного принципа приво- дит к возникновению «узких мест» в производственном процессе или к неполной загрузке рабочих мест, участков и цехов.

Прямоточностью достигается организация кратчайшего и одно- направленного движения предметов труда в пространстве и во вре- мени за, чет расположения рабочих мест и участков по ходу следова- ния операций технологического процесса.

Ритмичность означает равномерный выпуск определенного ко- личества продукции через заданные интервалы времени. Позволяет наиболее полно использовать производственную мощность рабочего места, участка, цеха и в целом предприятия. Наивысшая ритмичность достигается в массовом поточном производстве, что упрощает про- цесс его планирования и управления, позволяет рационально органи- зовать выполнение каждой операции.

Интегративность предполагает системную интеграцию всех процессов в организации за счет сквозного управления функцио- нальными циклами снабжения, производства и сбыта. Интегратив- ность достигается на основе использования горизонтальных орг- структур и внедрения современных информационных систем управ- ления класса ERP-CSRP.

Гибкость и адаптивность обеспечивают возможность мобильной перестройки всей производственной системы или ее части на выпуск

47

другой продукции, позволяют оперативно реагировать на изменения условий внешней и внутренней среды, оптимально и эффективно подстраиваться под современные потребности рынка.

Следование данным принципам позволяет организациям доби- ваться высоких экономических результатов в производственной дея- тельности.

3.Условия выполнения работы

1.Ознакомиться с теоретической частью к лабораторной работе.

2.Пошагово выполнить самостоятельное задание, описанное в п. 4.

4.Порядок выполнения работы

Постановка задачи.

Вы успешно закончили институт и работаете на заводе начальни- ком производственного участка. Вам нужно рассчитать длительность производственного цикла при обработке партии деталей, которая будет изготавливаться на вашем участке. Все необходимые данные указаны в справочных таблицах (табл. 5.1–5.5). В варианте 1 указаны строки с ус- ловными обозначениями всех параметров, которые предстоит рассчи- тать, а в остальных вариантах добавьте сами эти обозначения.

48

Допущения.

Для упрощения расчетов принимается, что имеющийся в вашем распоряжении станочный парк достаточен для изготовления всей партии деталей.

Порядок выполнения работы.

1. В рабочем поле программы Excel введите сокращенные назва- ния и условные обозначения из первых двух столбцов доставшегося вам варианта справочной таблицы (см. табл. 5.2–5.5) в столбцы А и В, включая заголовки из первой строки. В столбец С набейте имею- щиеся данные, т.е. только размер партии. Длительность каждой j-й

49

технологической операции набивается в третьей строке, начиная со столбца D и далее (в варианте 1 это столбцы D–G).

2.В ячейку СЗ записывается формула для расчета суммарной дли- тельности циклов всех технологических операций для обработки од- ной детали (напомним, что все формулы в системе Excel начинаются со знака равенства).

3.Используя команды из меню <Мастер функций>, запишите в ячейку С4 формулу для выбора наибольшей длительности техноло- гической операции обработки детали.

4.Запишите в ячейку С5 формулу суммирования для выбора наи- меньшей длительности из каждой пары смежных технологических операций обработки детали.

5.Запишите в ячейки С5–С7 формулы для расчета длительности цикла обработки партии деталей при последовательном, параллель- ном и параллельно-последовательном способах календарной органи- зации процесса.

6.Запишите в ячейку С8 формулу для расчета выигрыша во вре- мени при переходе от последовательного к параллельно-последовате- льному способу.

Вопросы для самоконтроля

1.Логистика производственных процессов направлена на оптими- зацию каких потоковых процессов?

2.Какова роль центральной системы управления предприятием при толкающих системах управления производством?

3.Какова роль центральной системы управления предприятием при тянущей системе организации производства?

4.За счет чего достигается непрерывность хода производственно- го процесса при крупносерийном и массовом производстве?

5.За счет чего достигается непрерывность хода производственно- го процесса в непоточном производстве?

6.В чем заключается суть закона ритма производственного цикла изготовления изделия?

7.Наилучшая организованность производственного процесса во времени и пространстве достигнута, если:

8.Определите длительность совокупного цикла механической об- работки при последовательном виде движения парши деталей. Из- вестно, что размер партии составляет 100 ед., размер транспортной пачки 25 ед.; механическая обработка включает три технологические

50