Операционный менеджмент на предприятии. Учебное пособие

51

Эти методы обеспечивают высокую точность результатов, но чрезмерно сложны и трудоемки даже при машинной реализации. Поэтому в повседневной практике составления текущих расписаний на фирмах предпочитают пользоваться наиболее простыми ординарными правилами, такими как SPT, EDD, или критическим отношением. Даже если они не гарантируют получение оптимальных решений, их использование на практике всегда желательно, так как любое упорядочение, по мнению фирм, всегда сопровождается положительным эффектом.

С развитием ПЭВМ все большее распространение в практике составления расписаний получает подход, основанный на использовании экспертных систем.

Экспертная система (или система искусственного интеллекта) - это компьютерная программа, которая вырабатывает решения и решает проблемы подобно тому, как это делает человек, ответственный за принятие решений, основываясь на своих знаниях и опыте. Типовая экспертная система включает базу фактов (1), базу знаний (2) и интерпретатор (3). Разработка экспертных систем, имеющих своим назначением составление расписаний для рабочих центров типа цеха (технологический, предметный), выполняется, в частности, в рамках направления ISIS («интеллектуальные расписания и информационные системы»); примером разработок в рамках ISIS является заводская система составления расписаний OPIS.

В области решения транспортных пространственных задач наиболее известной из экспертных систем является система MARS, которая использовалась для составления расписания работ в программе разработки космического челнока NASA.

Широко используются на практике и такие компьютеризированные системы, как оптимизированные производственные технологии (OPT) и Q-контроль.

Постановка задачи

Задан производственный участок, состоящий из n станков. На данном производственном участке обрабатываются m деталей. Исходные данные по обработке деталей можно записать в виде некоторой технологической матрицы размерности m x n.

оценки расписания движения деталей. Для данного производственного участка необходимо составить пооперационный план движения

52

деталей по станкам, начиная с самого раннего момента запуска деталей в производство вплоть до момента самого позднего срока выпуска деталей.

Практически решение задачи сводится к нахождению множества упорядоченных по j чисел:

(48)

где Cнij , Cкij - соответственно моменты фактического начала и окончания j–й операции.

Найденные в результате решения задачи числа Cнij и Cкij

должны удовлетворять заданному критерию оценки расписания.

Методом решения задачи является использование правил предпочтения.

I. Правило кратчайшей операции. Это правило дает возможность выбрать из множества деталей, готовых к обработке на некотором освободившемся станке, ту, у которой операционное время обработки на этом станке наименьшее.

Выполнение наиболее короткой операции, в первую очередь, приводит к ускорению темпа производственного процесса в силу того, что различные станки более или менее равномерно включаются в работу. Ускорение продвижения деталей через производственный участок в начале расписания приводит к тому, что перед станками образуется очередь деталей, ожидающих обработки. Очевидно, чем больше запас работ, тем полнее обеспечивается его загрузка.

Применение данного правила в большинстве случаев приводит к значительному уменьшению суммарного времени пролеживания по сравнению с расписаниями, построенными с помощью других правил.

2.Правило наибольшего оставшегося времени. Данное правило позволяет выбрать из множества деталей, готовых к обработке, ту, у которой сумма времени выполнения всех оставшихся операций наибольшая.

Применение данного правила дает возможность минимизировать общее время завершения обработки по всей номенклатуре деталей, обрабатываемых на участке.

3.Правило наиболее длительной операции. По этому правилу из множества деталей, готовых к обработке, выбирают ту, у которой время обработки на данном станке наибольшее.

53

Применение этого правила дает возможность быстрее пропустить, в первую очередь, трудоемкие детали, которые в основном формируют производственный цикл процесса в целом.

4. Правило «напряженной» детали – предпочтение отдается детали, имеющей наименьшее время до заданного срока выпуска.

Из комбинированных правил наиболее часто применяется правило следующего вида: кратчайшая операция - напряженная деталь.

По этому правилу в возникшей конфликтной ситуации на обработку направляется деталь с наименьшим временем обработки на данном станке, если в очереди перед станком нет напряженной детали. В противном случае приоритет имеет напряженная деталь.

Данное правило во многих случаях позволяет получить расписание с меньшим временем цикла, чем правила кратчайшей операции или наибольшего оставшегося времени, примененные отдельно.

Пример формирования графиков движения деталей по рабочим местам по правилу кратчайшей операции

Пусть производственный участок содержит четыре различных станка, на которых обрабатываются детали четырех наименований, и пусть деталь первого наименования обхватывается сначала на 1-м станке, затем на 2 -м, на 3-м и, наконец, на 4-м.

Кратко технологический маршрут ее обработки можно представить в виде: 1 2 3 4 . Технологический маршрут обработки второй детали представляется в виде: 2 3 1 4 , третьей детали - 2 4 3 1, четвертой детали -1 3 2 4 . Для каждой детали задано время ее обработки на каждом станке, которое вместе с технологическим маршрутом представляется в виде следующей технологической матрицы:

1,3 2,6 3,2 4,3

2,7 3,9 1,5 4,5

2,5 4,3 3,3 1,1

1,5 3,5 2,2 4,1

Каждая строка этой матрицы соответствует одному наименованию детали. Первое число в каждой паре чисел соответствует номеру станка, на котором ведется обработка; второе

55

Из этого видно, что в момент T3 состояние детали и станков может быть представлено следующим образом.

Поскольку в момент T3 свободен лишь станок 1, и поскольку на

него претендует лишь четвертая деталь, она и будет запущена в обработку. Знак (*) ставится против той детали, которая в данный момент времени запускается в обработку на соответствующем станке. Следующий характерный момент времени наступает через две единицы времени, когда на 2-м станке будет завершена обработка третьей детали, и она в соответствии с технологическим маршрутом

должна поступить на 4-й станок. Следовательно, в момент T5 состояние деталей и станков может быть представлено так:

станок претендуют первая и вторая детали, время обработки которых составляет соответственно 6 и 7 единиц. Следуя принятому правилу предпочтения, в этот момент времени планируем на 2-м станке запуск первой детали.

На 4–й станок претендует лишь третья деталь, поэтому в момент T5 ее следует на нем запустить. Первый станок в момент T5 будет

продолжать обработку четвертой детали и завершит ее по истечении еще трех единиц времени. По истечении еще трех единиц времени завершит обработку четвертой детали 3-й станок. Состояние деталей и

станков на момент T8 :

56

При сложившейся ситуации в момент T8 на станок 3 из двух

конкурирующих деталей ( 3 и 4 ) должна быть запущена третья деталь. Следующий характерный момент времени наступит по истечении еще 3-х единиц времени. Состояние станков и деталей представляется следующим образом:

1 – 3 ( 2 )

2 – 2 ( 7 )

Из сложившейся на момент T11 ситуации на 1-м станке должна быть запущена третья деталь, на 2-м станке – вторая деталь, на 3-м станке – первая деталь. Через одну единицу, т.е. в момент T12 ,

освобождается станок 1, и в этот момент времени полностью завершается обработка 3-й детали. Состояние станков и деталей в этот момент времени:

1 – 3 ( 2 - 1 )

2 – 2 ( 7 - 1 )

T12 = 3

4 – 3 ( 5 ) .

Символ здесь означает, что деталь полностью закончила обработку. Из описания сложившейся ситуации следует, что 3-й станок продолжает обработку первой детали. На освободившийся 1-й станок не претендует ни одна деталь. Аналогично производится оценка ситуации в каждый характерный момент времени вплоть до завершения обработки деталей всех наименований. В иллюстрируемом примере такими характерными моментами времени будут следующие:

T13 ,T16 ,T18 ,T20 ,T21,T27 ,T32 ,T37.

Соответственно состояние станков и деталей в каждый из этих моментов представляется следующим образом:

Методические указания к выполнению задания

1.Произвести расчет расписания работы каждого станка согласно изложенной выше теории по одному из заданных вариантов (каждая строка в матрице представляет собой маршрут обработки соответствующей детали, характеризующейся парой чисел: первое число обозначает номер станка, а второе – трудоемкость обработки на данном станке).

2.После оценки ситуации во все характерные моменты времени на основе полученных результатов необходимо построить график движения всех деталей во времени и на всех станках.

3.Ознакомиться самостоятельно с другими методами построения расписаний работы ( методы Петрова, Парамонова, «матричного выбора») и для того же варианта произвести необходимые расчеты и построение графиков.

4.Сравнить полученные результаты и сделать выводы по применению методов.

РАЗДЕЛ 2. ИТОГОВЫЕ ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ПО РАЗЛИЧНЫМ ТЕМАМ ОПЕРАЦИОННОГО МЕНЕДЖМЕНТА

1. Оперативно-производственное планирование является: а) первым этапом внутризаводского планирования; б) завершающим этапом внутризаводского планирования;

в) промежуточным этапом внутризаводского планирования; г) все ответы не верны.

58

2.Конечная цель оперативно-производственного планирования состоит:

а) в обеспечении равномерного выпуска продукции в заданных количествах при высоком качестве изготавливаемых изделий;

б) в обеспечении выпуска продукции в намеченные сроки; в) в обеспечении выпуска продукции при наилучшем

использовании производственных фондов; г) все ответы верны.

3.Основными функциями оперативно-производственного планирования являются:

а) разработка календарно-плановых нормативов движения производства;

б) объемные расчеты загрузки оборудования и площадей; в) составление оперативных программ выпускающих и

заготовительных цехов основного производства; г) все ответы верны.

4.Основными функциями оперативно-производственного планирования не являются:

а) оперативный учет и контроль за их выполнением оперативных планов;

б) контроль за состоянием незавершенного производства в цехах

имежцеховых складах;

в) оперативный учет и контроль за состоянием производственного оборудования;

г) все ответы верны.

5.Оперативно-производственное планирование на предприятиях осуществляет:

а) технический отдел; б) производственно-диспетчерский отдел; в) плановый отдел; г) все ответы верны.

6.Оперативно-производственное планирование осуществляется:

а) в два этапа; б) в пять этапов; в) в три этапа;

59

г) все ответы не верны.

7.Разработка на основе производственной программы месячных планов изготовления и выпуска продукции является этапом:

а) агрегатного планирования; б) оперативного планирования;

в) стратегического планирования; г) все ответы верны.

8.Объемным планированием на предприятии называется:

а) разработка на основе производственной программы оперативных планов изготовления и выпуска продукции;

б) разработка календарно-плановых нормативов производства (КПН) как основы для обеспечения пропорциональности и равномерности производственного процесса;

в) построение производственных календарных плановграфиков; г) все ответы верны.

9.Календарный план разрабатывается: а) для предприятия в целом;

б) для каждой стадии производственного процесса; в) для каждого цеха, участка, поточной линии отдельно; г) все ответы верны.

10.Для правильного определения сроков прохождения частей изделия по стадиям производства календарный план строят по принципу:

а) прямого хода, т.е. сначала для заготовительной стадии, затем – для обрабатывающей и сборочной стадии;

б) обратного хода, т.е. сначала для сборочной стадии, затем – для обрабатывающей и заготовительной стадии;

в) параллельно для всех стадий производства; г) все ответы верны.

11.Построение производственных программ для цехов должно: а) следовать за определением их производственной мощности; б) предшествовать определению их производственной мощности;

в) вестись одновременно с определением их производственной мощности;

г) все ответы верны.

60

12.Расчет производственной мощности осуществляется в

целях:

а) обоснования производственной программы; б) установления направлений и размеров капитальных вложений;

в) выявления и использования внутрипроизводственных резервов; г) все ответы верны.

13.Структура ПДО и количественный его состав определяется: а) структурой предприятия; б) объемом производства и номенклатурой выпускаемых изделий; в) численностью ППП; г) все ответы верны.

14.Производственная программа должна соответствовать в каждом отрезке планового периода:

а) всем располагаемым ресурсам; б) плану предприятия; в) стратегии руководства; г) все ответы верны.

15.Система КПН должна разрабатываться с учетом:

а) особенностей производства; б) масштабов производства; в) повторяемости производства; г) все ответы верны.

16.Основными видами календарно-плановых нормативов

являются:

а)длительность производственного цикла изготовления изделия; б) размер партии обработки деталей; в) календарное опережение по технологическому переделу; г) все ответы верны.

17.КПН становятся действенным орудием управления производством лишь в том случае, если соблюдаются следующие условия:

а) нормативы по возможности унифицированы; б) расчет нормативов технически прост;

в) нормативы отражают технологические и организационные особенности производственного процесса изготовления продукции;

г) все ответы верны.