3. Закрепление деталей за оборудованием. Выравнивание объемов производства по спросу

Конечной целью составления календарных планов является разработка таких планов-графиков, которые устанавливали бы оптимальное закрепление номенклатуры обрабатываемых деталей или работ за каждым рабочим местом либо группой их, обеспечивающее минимальные затраты времени на обработку всех деталей, что особенно важно при дефиците ресурсов мощностей. Эта задача возникает в том случае, если для обработки одних и тех же деталей разрабатывается несколько вариантов технологического процесса, различающихся структурой операций и затратами времени на их выполнение. Разработка и фиксация в технологических документах нескольких вариантов обработки одной и той же детали или выполнения части операций открывает возможности для более или менее широкого маневрирования ресурсами мощностей путем передачи обработки с перегруженных групп однородного оборудования на недогруженные. Однако какие детали или операции и в каком объеме выгодно передать с одного рабочего места на другое, чтобы суммарные затраты времени были минимальными, решить без применения математических методов сложно.

В терминах линейного программирования задача закрепления деталей за отдельными видами оборудования при наличии нескольких вариантов технологического процесса формулируется нижеследующим образом.

Пусть, например, известно количество деталей различных наименований, которые должны быть обработаны в течение определенного периода (квартал, год) по нескольким вариантам технологического процесса. Требуется определить, какое количество деталей необходимо обработать по каждому варианту, чтобы суммарные затраты станко-часов по всем группам оборудования были минимальными.

Введем следующие обозначения: a_ijk — количество станко-часов по i -й группе оборудования, затрачиваемых на обработку одной детали j-го наименования по k-му варианту технологического процесса; т, п, s — количество соответственно групп оборудования, наименований деталей и вариантов технологического процесса; x_jk— количество деталей j -го наименования, обрабатываемых по k -му варианту технологического процесса; Ф_i — располагаемый фонд работы i -й группы оборудования в данном дробном плановом периоде; L — суммарные затраты станко-часов по всем группам оборудования.

Задача заключается в нахождении таких значений x_jk, которые обеспечили бы минимум линейной функции:

L = →min

при следующих условиях:

≤ Ф_i(i =1,2,3,…, т);

= N_j(i =1,2,3,…, n)

где N_j — программа выпуска j-x деталей.

x_jk≥0 (k =1,2,3,…, s)

При постановке задачи следует из располагаемого фонда времени по каждой группе оборудования исключить количество станко-часов, необходимых для изготовления деталей по технологии, не допускающей вариантов, т.е. по деталям, заранее закрепленным за оборудованием.

В рассмотренные выше математические модели можно ввести другие условия, например изготовить изделий N₁ не более, а изделий N₂ не менее какого-либо количества и др.

В реальных условиях производства, особенно в тех случаях, когда предусматривается выпуск нескольких наименований изделий или их модификаций в разном количестве, возникает задача обеспечения равномерной и более полной загрузки оборудования и рабочих мест всех цехов. При прочих равных условиях, т.е. при устойчивом производстве, эта задача наилучшим образом решается тогда, когда готовые изделия и их модификации будут выпускаться определенными партиями (сериями) с чередованием во времени. В этом случае работа обрабатывающих, заготовительных и сборочных цехов согласуется на основе календарно-плановых нормативов, предусматривающих равномерную их работу и соответствующее опережение, что характерно для выталкивающей системы ОКП.

Однако в рыночных условиях спрос на отдельные виды продукции или ее модификации подвержен колебаниям, а следовательно, подвержена колебаниям и загрузка рабочих мест. Чтобы свести к минимуму потери от этих колебаний, выравнивают объемы производства по дням, месяцам, предусматривают ежедневный усредненный выпуск всех модификаций машин поочередно либо небольшими партиями (сериями). Это обеспечивает лучшее удовлетворение спроса потребителей, минимальные запасы готовой продукции на складе. По сути в этом случае производство и поставка продукции осуществляются по системе «точно вовремя», т.е. используется вытягивающая система ОКП.

Для обрабатывающих и заготовительных цехов такой график составить не представляется возможным, так как они должны работать со значительным опережением по сравнению со сборочным цехом. Выравнивание объема производства достигается в этом случае путем составления месячных планов работы на основе определения среднесуточных объемов производства для каждой модификации продукции и для каждого цеха. В таких планах указываются среднесуточные объемы выпуска на каждом производственном участке соответствующего цеха. Эти планы базируются на трехмесячном и месячном прогнозах спроса. На основании таких планов определяется потребность в оборудовании, рабочих, материалах, заготовках, инструменте и в др.

Запуск-выпуск конкретных деталей, заготовок осуществляется по вытягивающей системе со стороны сборочного цеха. Тем самым производство адаптируется к месячным изменениям спроса в течение года.