Оптимізація сітьових графіків

 

Оптимізація сітьових графіків здебільшого зводиться до скорочення тривалості критичного шляху та досягнення рівномірного завантаження виконавців на роботах.

Для скорочення тривалості критичного шляху слід проводити послідовне перетворення сітьового графіку за рахунок:

- скорочення тривалості робіт на критичному шляху через перерозподіл або залучення додаткових трудових ресурсів;

- зміни технологічного процесу виконання робіт, що знаходяться на критичному шляху.

Зазначені процеси продовжують доти, поки не буде одержано очікуваний результат, який задовольняв би як технологів, так і був економічно доцільним.

Для рівномірного розміщення виконавців упродовж всього терміну здійснення проекту необхідно реалізувати наступні кроки:

- перерозподіл працівників між роботами таким чином, щоб загальна кількість виконавців кожного періоду було однакова. Це, у свою чергу потребує зміни тривалості робіт, що може призвести до збільшення критичного шляху;

- переміщення початку здійснення роботи у межах резерву часу для цієї роботи.

Для оптимізації сітьового графіку необхідно побудувати лінійну діаграму у масштабі часу, де роботи розташовані за своїми ранніми початками. Дані для побудови такої діаграми можна взяти з таблиці розрахунку сітьового графіка чи графічного зображення, де числові значення внесено у відповідні сектори подій (див. рис. 24.1). Нумерація подій може починатися з 0 чи 1, що суттєвого значення немає. При великому комплексі робіт, зазвичай, окремі групи робіт і подій можуть виділятися і розраховуватися окремо. У цьому випадку вихідна подія може мати будь-який номер. У даному викладенні матеріалу умовно приймається нумерація вихідних подій з 1.

Отже, на лінійній діаграмі зображають роботу таким чином: кожна робота відображається відрізком (рис. 24.3). Початок цього відрізку встановлюється у координату із значенням на осі часу, яка відповідає ранньому початку роботи. Довжина відрізку – це тривалість самої роботи у періодах, що прийняті для конкретного проекту (години, дні, тижні). Кінці робіт позначаються номерами відповідних подій. Зазвичай, роботи, що знаходяться на критичному шляху, зображують потовщеною лінією.

 

 

Рис. 24.3. Побудова лінійної діаграми за сітьовою моделлю

 

Розпочинати побудову лінійної діаграми необхідно з роботи, яка виходить з початкової події та знаходиться на критичному шляху. На рис. 24.3 це − робота 1-2. Наступною будується інша робота критичного шляху – це робота 2-3. Таким чином, першим етапом є зображення на лінійному графіку усіх робіт критичного шляху (1-2, 2-3, 3-5).

Побудова робіт, що не належать до критичного шляху, провадиться наступним чином. Спочатку визначається час початку кожної роботи та її тривалість. Далі початок роботи зображується на діаграмі дещо вище кінця відрізку тієї роботи критичного шляху, до якої має відношення робота, що розглядається. На рис. 24.3 − це робота 1-3. Вона розпочинається, як робота 1-2, з події 1.

Під час побудови кожної роботи проставляється нумерація як початку так і кінця відповідно за номером подій, до яких відноситься дана робота. Над роботою у колі зазначається кількість працівників, що виконують дану роботу (окрім фіктивних робіт). Таким чином побудову лінійного графіку завершено.

Для оптимізації необхідно здійснити наступне. Підраховуємо кількість працюючих кожного періоду. Для підрахунку необхідно підсумувати кількість працівників кожної роботи на той чи інший період. Ці значення суми записуються для кожного періоду комплексу робіт (рис. 24.4).

 

 

Рис. 24.4. Графічний розрахунок кількості працюючих за періодами виконання комплексу робіт

 

Як видно з рис. 24.4, що кожного періоду різниться кількість працюючих від 9 до 1 чоловіка. Такий стан не може задовольняти керівництво. Для зміни ситуації проводиться оптимізація шляхом перерозподілу кількості працюючих на кожній роботі чи переміщення початку виконання робіт, для яких це можна реалізувати. З рис. 24.4 слідує, що є можливість скоротити роботу 3-5, збільшивши кількість виконавців. Проте, умовно будемо вважати, що зазначена робота не може бути скорочена за технологічними вимогами.

Критерієм оптимізації є найменше значення суми квадратів кількості працюючих на кожному періоді. Для випадку, що розглядається, сума квадратів становить:

Розглядаємо ті роботи, що мають резерв часу. Цей резерв визначається таким чином. Якщо на лінійній діаграмі спостерігається певна розбіжність подій у часі для двох робіт, одна з яких – це робота, що знаходиться на критичному шляху, а інша – виходить з іншої події, то між закінченням однієї і початком наступної є певний проміжок у періодах. Ця робота може бути перенесена на декілька поділок шкали часу. На рис. 24.4 можливі варіанти перенесення роботи 4-5 зображені пунктиром.

Для розрахунку періодів переносу певної роботи використовується метод при якому розраховується оптимальне значення кількості періодів переносу робіт. Для реалізації цього методу будується таблиця з 4 стовпців та n рядків, де n – кількість періодів перенесення конкретної роботи. Так, за рис. 24.4 для роботи 4-5 необхідно 7 рядків. Перший стовпець заповняються числами, що відповідають кількості працівників кожного періоду, починаючи з першого дня, який слідує за закінченням роботи 4-5, і закінчуючи останнім значенням можливості переносу цієї роботи. Так, для роботи 4-5 цей період буде збігатися із закінченням роботи 3-5, що знаходиться на критичному шляху. Наступний стовпець формується з чисел, які відповідають кількості працюючих на відрізку від початку до кінця роботи, що розглядається (у нашому випадку − це робота 4-5) за винятком тих працівників, які безпосередньо зайняті на даній роботі (7 осіб). Для нашого прикладу, це буде 2 робітника тому, що загалом у ті періоди, під час яких виконується робота 4-5 ще здійснюється робота 2-3, на якій працює 2 чоловіка.

Третій стовпець формується як різниця між значеннями першого і другого числа кожного рядка. Четвертий стовпець будується наступним чином. Перше значення дорівнює числу першого рядка третього стовпця, наступні є сумою чисел, що знаходяться вище комірки та зліва від тієї комірки, що розраховується у даний час. Послідовність побудови і результат представлено на рис. 24.5.

 

 

Рис. 24.5. Розрахунок кількості періодів перенесення роботи

 

За результатами табличного розрахунку визначаємо найменше число у четвертому стовпці. Для випадку, що розглядається, це число – 7. Для визначення кількості періодів для перенесення роботи 4-5 необхідно визначити, на який період припадає це мінімальне число. Для сітьової моделі, яка розглядається, це 7 період (див. рис. 24.4, 5 стовпець праворуч). Отже, для роботи 4-5 оптимальним є перенесення початку і кінця зазначеної роботи на 7 періодів. При перенесенні знову розраховуються відповідні значення чисельності працівників на кожному періоді. Рис. 24.4 трансформується у рис. 24.6.

Аналіз розподілу працюючих за періодами дозволяє дійти висновку, що необхідна кількість виконавців зменшилася, а саме до оптимізації нагально було розподіляти по роботам 9 осіб на 6 днів, після оптимізації тільки на 2 дні необхідно залучити 9 осіб. Частково зникла незначна кількість працюючих упродовж значних відтинків часу.

 

Рис. 24.6. Частково оптимізована лінійна діаграма

 

Так, до оптимізації по 1 робітнику працювало 7 днів, після проведення оптимізації – тільки 3 дні. За критерієм оптимізації маємо:

Це значення менше, ніж попереднє (543 < 487).

Досліджуючи оптимізовану за першим етапом лінійну діаграму, можна помітити, що з’явилася можливість оптимізувати роботи 2-5 чи 1-3. Після оптимізаційних процедур і для зазначених робіт варто знову проаналізувати діаграму на можливість оптимізації.

Окрім оптимізації методом переносу робіт, використовується розподіл чи перерозподіл кількості працюючих по роботах. Так, якщо робота при проектуванні сітьової моделі потребує N працюючих при часу виконання T періодів, то можна розглянути можливість виконання цієї роботи за 2T при чисельності виконавців N/2. Звичайно, такий перерозподіл може виконуватися тільки при технологічних можливостях, враховуючи ресурсний потенціал та інші фактори. Як альтернатива вищезазначеному, можливо й інший розподіл за часом і кількістю, наприклад, 2N і T/2, N/3 і 3T, або інші варіанти.

Розглянемо оптимізацію методом перерозподілу працівників для сітьової моделі (див. рис. 24.4). Для скорочення чисельності працюючих є можливості для робіт, що не лежать на критичному шляху, зменшити кількість працівників. Так, для роботи 1-3, яку виконують 4 працівника, пропонується скоротити їх до 2 і збільшити термін виконання у 2 рази. Для роботи 2-4 залишити одного працівника і подовжити виконання у 3 рази. Виконання роботи 4-5 збільшити за часом у 2 рази з кількістю виконавців - 4. Таким чином, лінійна діаграма має вигляд, представлений на рис. 24.7 з наступним розрахунком кількості працюючих на кожному періоді.

 

Рис. 24.7. Графічний розрахунок кількості працюючих за періодами виконання комплексу робіт

 

Аналіз чисельності працюючих на кожному періоді дозволяє зробити висновок, що різниця між максимальною чисельністю (9 осіб) протягом 6 періодів і мінімальною (1 особа) зменшилася до 7 осіб упродовж 5 періодів і 1 особа протягом 3 періодів. Рівномірність розподілу суттєво покращилася.

За критерієм оптимізації маємо:

Це значення менше ніж попереднє (445 < 487 < 543).

Аналізуючи графічне зображення лінійної діаграми, можна дійти висновку, що є ще можливість скорочення часу виконання всього комплексу робіт. Так, змінюючи технологію (при можливості) і збільшуючи кількість виконавців на роботі 3-5, яка належить до критичного шляху з однієї особи до двох можливе скорочення часу реалізації цієї роботи у 2 рази (у нашому випадку на 3 періоди, до завершення роботи 4‑5). Такий перерозподіл працівників за періодами виконання робіт надає можливість поступово досягти оптимальної завантаженості працюючих і мінімізації часу виконання усього комплексу робіт.

У зв'язку з тим, що кожна операція зміни кількості періодів і кількості працюючих трансформує сітьовий графік, виникає необхідність переглядання його структури, адже можлива зміна робіт, що лежать на критичному шляху. Кожного перерозподілу робітників змінюється рівномірність працюючих за періодами. У зв'язку з цим виникає необхідність перенесення початків і закінчень робіт для вирівнювання працюючих протягом усього комплексу робіт і навпаки, положення кожної роботи, у свою чергу, дає можливість зміни часу виконання роботи. Графік удосконалюється. Закінченням процесу удосконалення можна вважати такий розподіл робіт і працівників на кожній роботі, який задовольняє усі служби, залучені до виконання комплексу робіт.

Проте ідеальна модель сітьового графіку з точки зору часу виконання комплексу робіт, завантаженості виконавців може не задовольнити вимоги технологічного процесу. При проектуванні та оптимізації сітьових моделей варто враховувати наступні чинники:

- період, який використовується у розрахунках сітьових графіків необхідно брати такий, який є кратним і доцільним для усіх робіт, що входять до комплексу;

- розраховуючи необхідну кількість працівників на кожній роботі, належним чином треба аналізувати особливості цієї роботи;

- склад персоналу за професіями і рівнем кваліфікації на кожній роботі має відповідати рівню складності й трудомісткості цієї роботи;

- при перерозподілі робітників між різними роботами враховується їх кваліфікаційний рівень, професія та необхідність такого переміщення;

- зміна часу виконання робіт має обґрунтовуватися з точки зору технологічної можливості та наявних людських і матеріальних ресурсів, кадрового потенціалу;

- зменшення часу виконання окремих робіт може бути неможливе у зв'язку з тим, що конкретна робота містить природні процеси у своєму складі, які проходять за певний проміжок часу (сушіння фарби, полімеризація, термопрогонка);

- кількість часу, яку варто заощадити, включаючи у роботу кожного додаткового працівника, може нелінійно залежати від їх кількості, і навпаки, вилучення виконавця також нелінійно впливатиме на збільшення часу виконання роботи;

- в окремих випадках вилучення виконавця зменшує час виконання роботи, а залучення додаткового може збільшити цей час;

- специфічні роботи можуть виконуватися тільки певними професіоналами чи групами працівників (відділи, бригади), перерозподіл може бути не доцільним чи неможливим;

- оптимізуючи час виконання і кількість працюючих, необхідно пам’ятати, що будь-який зовнішній чи внутрішній фактор може суттєво вплинути як на час (доставка матеріалів із запізненням, непередбачені затримки у роботі), так і на зміну кількості працівників (хвороба, перехід на іншу роботу), отже варто для кожної роботи мати резерви часу і трудових ресурсів.

Підсумовуючи вищезазначене, варто відмітити, що побудова і оптимізація сітьових графіків є трудомістким процесом, на який впливає певна кількість факторів. Сам процес реалізації проекту, який розрахований методом сітьового планування, потребує постійного перегляду строків і виконавців й під час виконання.

 

Контрольні питання

1. Назвіть основні завдання планування інноваційних процесів.

2. Дайте визначення поняття “сітьова модель”, “сітьовий графік”, “сітьове планування”.

3. Опишіть основні типи сітьових моделей.

4. Наведіть назву основних і специфічних елементів сітьової моделі.

5. Дайте визначення критичного шляху для сітьової моделі.

6. Наведіть основні правила побудови сітьової моделі.

7. Зазначте різницю між детермінованими та імовірнісними оцінками тривалості часу виконання роботи.

8. Наведіть послідовність розрахунку сітьової моделі.

9. Назвіть основні методи оптимізації сітьових графіків.

10. Вкажіть на чинники, що необхідно враховувати при проектуванні та оптимізації сітьових моделей.

 

Завдання з розв’язанням

Побудуйте, розрахуйте та оптимізуйте (за кількістю виконавців та за тривалістю критичного шляху) сітьову модель виготовлення приладу. Для реалізації проекту необхідно виконати 7 робіт. Склад роботи, залежності, кількість виконавців та час виконання представлені у табл. 24.2.

 

Таблиця 24.2. Вихідні дані для реалізації проекту

№ з/п Склад роботи Назва роботи Кількість виконавців Час виконання, дні
1. Розробка технічного завдання 1-2
2. Підготовка документації 1-3
3. Набір і підготовка персоналу 2-3
4. Виготовлення вузла А 2-4
5. Комплектація вузла Б 3-4
6. Складання 4-5
7. Виготовлення упаковки 3-5

 

Розв'язання:

За даними табл. 24.2 визначаємо логічну залежність робіт і будуємо сітьовий графік (рис. 24.8).

 

Рис. 24.8. Сітьова модель проекту виготовлення приладу

 

За аналізом графіка маємо критичний шлях за подіями 1-2-4-5, загальний час виконання проекту становить 12 днів. Для аналізу завантаженості працівників необхідно побудувати лінійну діаграму сітьової моделі (рис. 24.9) та розрахувати кількість виконавців, які виконують роботи кожного дня. Як видно з діаграми, кількість виконавців змінюється від 2 до 8, що не може повною мірою задовільнити керівництво.

 

 

Рис. 24.9. Лінійна діаграма сітьової моделі виготовлення приладу

 

Одна із робіт (2-4), що лежить на критичному шляху може мати меншу тривалість. Адже збільшення кількості працюючих на виготовленні вузла А призведе до скорочення цієї роботи. У зв’язку з цим, пропонується розмістити на зазначеній роботі 5 виконавців. Припускаємо, що робота скоротиться на 1 робочий день і буде складати 3 дні. Зображаємо діаграму з врахуванням змін (рис. 24.10).

 

Рис. 24.10. Лінійна діаграма сітьової моделі при скороченні критичного шляху для роботи 2-4

 

У даному випадку кількість працюючих змінюється від 2 до 9, що погіршило рівномірність виконавців за періодами роботи, проте на 1 день зменшився термін виконання всього проекту. Для оптимізації перерозподілом робіт по днях побудуємо таблиці, у яких розрахуємо кількість днів переносу робіт, які мають резерви часу. Такими роботами є 1-3 та 3-5. Роботу 1-3 можна перенести тільки на 1 день, адже роботи 2-3 та 3-4 після зменшення тривалості роботи 2-4 вже є критичними. Як бачимо на рис. 24.10, перенесення роботи 1-3 суттєвого покращення не здійснить. При такому перенесені першого дня буде працювати 2 особи, а 5 дня не 8, а 9. При такому переносі може погіршитися наступне: при будь-якому збої у виконанні роботи 1-3 може зірватися кінцевий термін реалізації проекту, адже подія 3 під впливом різних факторів також може переміститися у часі. Розглянемо оптимізацію роботи 3-5. Її можна перемістити на 1, 2, 3 і 4 дні. Таблиця матиме наступний вигляд (див. табл. 24.3).

 

Таблиця 24.3. Розрахунок для роботи 3-5

-6 -6  
-6  
-6  
-6  

 

За аналізом таблиці робимо висновок, що є можливість переміщати роботу на 1, 2, 3 чи 4 дні (мінімальне від’ємне значення належить всім дням, що розглядаються для оптимізації). При різних від’ємних значеннях обрали б найменше. Припускаємо, що доцільно перемістити роботу 3-5 на 1 день (подвійна рамка). Результат перенесення представлено на рис. 24.11. Після цієї ітерації залишився тільки один день, коли залучено 9 робітників.

Рис. 24.11. Лінійна діаграма сітьової моделі при оптимізації роботи 3-5 методом перенесення

 

Нарешті, пропонується скоротити роботу 4-5 з 5 до 3 днів шляхом залучення додаткових виконавців. Таким чином, оптимізована лінійна діаграма сітьового графіку має такий вигляд, показаний на рис. 24.12.

 

Рис. 24.12. Оптимізована лінійна діаграма сітьової моделі виготовлення приладу

 

Завершальним етапом є побудова сітьової моделі з урахуванням змін оптимізації (рис. 24.13).

Отже, процеси оптимізації дали змогу більш рівномірно розподілити виконавців (зменшити відношення кількості працівників по днях з 4 разів до 3) та зменшити термін виконання проекту з 12 до 9 днів, що вважаємо за задовільний результат. Для покращення результату ще можна зменшити час виконання робіт 1-2 і 2-3. Проте такий зміст роботи, що знаходяться на роботах 1‑2 та 2‑3, звичайно, не може залежати від кількості виконавців на зазначених роботах за своєю специфікою. Побудова та оптимізація сітьової моделі завершена.

 

 

Рис. 24.13. Оптимізована сітьова модель проекту

 

Завдання для самостійного розв’язання

1. Побудуйте сітьовий графік за приведеними взаємозв’язками робіт. Роботи Е і Ж починаються після закінчення роботи А, робота Д – після закінчення робіт Б і Е. Робота Г – після закінчення робіт Б і Е. Робота Ж – після закінчення робіт Г, Д, З.

 

2. Розрахуйте основні параметри сітьової моделі, що зображена на рис. 24.14.

 

Рис. 24.14. Сітьова модель

 

3. Проведіть оптимізацію за приведеною лінійною діаграмою (рис. 24.15).

 

Рис. 24.15. Лінійна діаграма сітьової моделі

 

4. Виправте помилки у побудові сітьової моделі проекту А (рис. 24.16).

 

Рис. 24.16. Сітьова модель проекту А

 

5. Спростіть сітьовий графік проекту Б (рис. 24.17).

 

Рис. 24.17. Сітьова модель проекту Б


Глава 25

 

ОПЕРАТИВНО-КАЛЕНДАРНЕ ПЛАНУВАННЯ ВИРОБНИЦТВА

 

25.1. Сутність, завдання і зміст оперативно-календарного

планування

25.2. Системи оперативно-календарного планування

виробництва та основні календарно-планові

нормативи

25.3. Особливості оперативно-календарного планування в

умовах різних організаційних типів виробництва

25.4. Організація диспетчерування руху виробництва

Ключові поняття і терміни: оперативно-календарне планування; система оперативно-календарного планування; календарно-планові нормативи; розмір партії предметів праці; періодичність запуску-випуску партії предметів праці; тривалість виробничого циклу виготовлення замовлення (виробу); диспетчерування

 

Студент повинен вміти: характеризувати сутність оперативно-календарного планування; формулювати задачі та зміст функцій оперативно-календарного планування; розрізняти найпоширеніші системи оперативно-календарного планування; характеризувати зміст і призначення основних календарно-планових нормативів; формулювати сутність диспетчерування та його основних функцій


25.1. Сутність, завдання і зміст оперативно-календарного планування

Оперативно-календарне планування, яке ще називають оперативно-виробничим або просто оперативним, завершує загальний процес внутрішньовиробничого планування на підприємстві і являє собою систему заходів, направлених на конкретизацію стратегічного і тактичного (поточного) планів у часі і просторі.

Головне завдання оперативного планування полягає в організації злагодженої, ритмічної і комплектної роботи усіх ланок підприємства (цехів, служб, дільниць, бригад, робочих місць) з метою своєчасного випуску продукції у встановленому обсязі і номенклатурі при найбільш ефективному використанні усіх виробничих ресурсів.

Важливими завданнями оперативно-календарного планування на виробничому підприємстві є:

- конкретизація і доведення виробничих завдань цехам, дільницям, бригадам, робочим місцям;

- розробка календарно-планових нормативів руху виробництва;

- складання графіків руху предметів праці у часі та просторі;

- своєчасне забезпечення робочих місць сировиною, матеріалами, напівфабрикатами, комплектуючими виробами, оснащенням, інструментом, технічною документацією;

- координація роботи суміжних підрозділів;

- контроль і регулювання ходу виробництва;

- створення можливостей для розвитку і впровадження прогресивних форм організації праці та виробництва: колективних форм організації праці, предметно-замкнених дільниць, групових та типових технологічних процесів.

Весь комплекс робіт з оперативно-календарного планування на підприємстві виконує виробничо-диспетчерський відділ та відповідні бюро (групи) у цехах та службах. На великих машинобудівних підприємствах, крім вказаних структур, створюється ще центральне диспетчерське бюро на чолі з головним диспетчером, основною функцією якого є регулярний оперативний контроль руху виробництва і координація роботи усіх ланок підприємства.

Робота підрозділів оперативно-календарного планування підприємства здійснюється у наступній послідовності:

1. Розробка прогресивних календарно-планових нормативів руху предметів праці у виробничому процесі.

2. Деталізація і розподіл виробничої програми за місцем і часом її виконання (цехам, службам, дільницям, бригадам, робочим місцям) у розрізі кварталів, місяців, декад, п’ятиденок, діб, змін, годин.

3. Складання графіків руху предметів праці у просторі і часі та доведення їх до виконавців.

4. Організація забезпечення виробничого процесу сировиною, матеріалами, заготовками, деталями, вузлами, інструментом, технологічним оснащенням, пристосуваннями, запчастинами.

5. Здійснення безперервного контролю і регулювання руху виробничого процесу.

Використовуючи функціональний підхід до оперативно-календарного планування як процесу, останній можна уявити, як низку безперервно повторюваних функцій або підпроцесів: планування, організація, облік, контроль, аналіз і регулювання.

Особливість оперативно-календарного планування полягає у тому, що розробка взаємопов’язаних планових завдань усім виробничим ланкам безпосередньо і органічно пов’язується з організацією їх виконання.

На більшості підприємств із складною виробничою структурою, багатодетальними виробами і багатоопераційними технологічними процесами, оперативно-календарне планування може бути ефективним тільки у тісній взаємодії з плануванням та організацією технічної і матеріальної підготовки виробництва; безперервним удосконаленням виробничої структури підприємства, його цехів і дільниць; наполегливим відпрацюванням внутрішньовиробничих зв’язків; раціоналізацією складського та транспортного господарства тощо. Тільки системний підхід забезпечить достатню ефективність оперативно-календарного планування як одного із найважливіших інструментів управління виробництвом.

 

25.2. Системи оперативно-календарного планування виробництва та основні календарно-планові нормативи

 

Залежно від організаційного типу виробництва, тривалості виробничого циклу виготовлення виробів, стабільності виробничої програми та інших факторів на вітчизняних підприємствах використовується чимала кількість систем оперативно-календарного планування виробничої діяльності. Характеристика найбільш поширених із них наведена у табл. 25.1.

Крім вказаних, відомі такі системи, як планування на склад (система “мінімум-максимум”), за заділами, за тактом випуску, за випередженням тощо.

На підприємствах машинобудівного комплексу найчастіше використовують наступні календарно-планові нормативи:

- розмір партій предметів праці;

- періодичність запуску-випуску цих партій;

- тривалість виробничого циклу виготовлення партій;

- тривалість виробничого циклу виготовлення замовлення, його частини або окремого виробу та випередження запуску цих планово-облікових одиниць по цехам;

- такт запуску-випуску предметів праці на потоковій лінії.

Розглянемо сутність та методику визначення вказаних календарно-планових нормативів.

Таблиця 25.1. Характеристика найбільш поширених систем оперативно-календарного планування

Найменування систем Планово-облікові одиниці Основні календарно-планові нормативи Сфера використання
1. Позамовна Замовлення або його частина 1. Тривалість виробничого циклу виготовлення замовлення або його частини 2. Міжцехові випередження Одиничне та дрібносерійне виробництво
2. Сітьового планування Окремі роботи або їх комплекси 1. Тривалість виробничого циклу виготовлення замовлення 2. Строки початку та закінчення окремих робіт Одиничне виробництво зі значною тривалістю виробничого циклу та великою кількістю підрозділів-виконавців
3. Комплектні 3.1. Комплектно-вузлова Вузловий комплект 1. Тривалість виробничого циклу виготовлення комплекту 2. Міжцехові випередження Дрібносерійне виробництво зі значною тривалістю виробничого циклу
3.2. Машино-комплектна Цеховий машинокомплект 1. Розміри партій предметів праці 2. Періодичність запуску-випуску партій 3. Тривалість виробничого циклу виготовлення партій Дрібносерійне та середньосерійне з широкою номенклатурою виробів
3.3. Комплектно-технологічна Група подібних деталей, які обробляються по груповій технології 1. Розміри партій предметів праці 2. Періодичність запуску-випуску партій 3. Тривалість виробничого циклу виготовлення партій Дрібносерійне та середньосерійне зі сталою номенклатурою продукції
3.4. Планово-комплектна Група деталей з приблизно загальним терміном подачі до складального цеху 1. Розміри партій предметів праці 2. Періодичність запуску-випуску партій 3. Тривалість виробничого циклу виготовлення партій Дрібносерійне та середньосерійне зі сталою номенклатурою продукції
3.5. За добовими комплектами Добовий комплект деталей 1. Розміри партій предметів праці 2. Періодичність запуску-випуску партій 3. Тривалість виробничого циклу виготовлення партій Седедньосерійне та великосерійне виробництво

Продовження табл. 25.1

4. Подетальна Заготовка, деталь або вузол 1. Такт запуску-випуску предметів праці 2. Розміри партій предметів праці 3. Періодичність запуску-випуску партій 4. Тривалість виробничого циклу виготовлення партії Масове та великосерійне виробництво

Партія предметів праці – це сукупність предметів одного найменування, кількість яких встановлена наперед і котрі обробляються або складаються безперервно на робочому місці з одноразовою витратою підготовчо-підсумкового часу.

При збільшенні розміру партії заготовок, деталей або інших предметів праці зростає продуктивність праці, підвищується рівень використання основних фондів, але, з іншого боку, знижується ефективність використання оборотних коштів. Виходячи з цього, при розробці оперативних планів визначають такий нормативний розмір партії предметів праці ( ), який би наближався до оптимального.

Так, по деталям, які мають незначну матеріало- та трудомісткість, завдяки чому розмір партії не впливає на зв’язування оборотних коштів, найчастіше використовують двохетапний метод. На першому етапі розраховується мінімально припустимий розмір партії ( ):

, (25.1)

де Тпп – підготовчо-підсумковий час на всю партію; – максимально припустима частка підготовчо-підсумкового часу у загальному часі зайнятості робочих місць; – штучний час по провідній операції технологічного процесу обробки предмету праці, у якої відношення Тпп/ - найбільше.

Максимально припустимі значення частки підготовчо-підсумкового часу у загальному часі зайнятості робочих місць () для деяких різновидів обробки наступні: свердлильна – 0,02-0,03, токарна – 0,03-0,05, фрезерна – 0,04-0,06, револьверна – 0,07-0,09, автоматна – 0,10-0,12.

На другому етапі здійснюється корегування розрахованого і визначення нормативного розміру партії предметів . Найбільш важливими корегуючими факторами є наступні:

- використання уніфікованих значень періодичності запуску-випуску партій;

- технологічна стійкість штампу, пресформи, кокілю або іншого технологічного оснащення, яка визначається кількістю предметів, виготовлених між черговими ремонтами відповідного оснащення;

- наявність вільних виробничих площ для розміщення партії;

- маса та габарити предметів праці;

- необхідність кратності прийнятого нормативного розміру партії загальній величині замовлення або річній (квартальній) програмі даних предметів.

Якщо за основу уніфікації періодичності запуску партій взяти, як найбільш зручну, одноденну потребу у предметах праці, то при корегуванні розрахованого і встановленні нормативного розміру партії предметів праці , рекомендовані наступні значення уніфікованих періодичностей (табл. 25.2).

 

Таблиця 25.2. Уніфіковані значення періодичності запуску-випуску партій предметів праці та розрахунок відповідних розмірів партій предметів праці

Періо-дичність запуску-випуску партій У місяцях - - М/8 М/4 М/2 М 3М 6М 12М
У днях 2,5
Розрахунок нормативного розміру партій, де - річна програма з відповідних предметів праці

 

Нормативний розмір партії предметів, що характеризуються значною трудомісткістю, масою та високою вартістю вихідних матеріалів, повинен наближатися до такого оптимального значення, що передбачає мінімальні сумарні витрати, пов’язані як із переналадками, так із зберіганням заділу. Для цього використовують формулу:

, (25.2)

де – витрати на запуск однієї партії предметів, грн; – величина річної програми або замовлення, шт.; – повна собівартість одного предмета праці, грн; – коефіцієнт, який враховує втрати від зв’язування оборотних коштів у незавершеному виробництві і складається із плати за відтягування коштів з обороту та витрат на утримання незавершеного виробництва (близько 0,3).

Нормативна періодичність запуску-випускупартій при їх обробці ( ) у днях визначається, як відношення прийнятого нормативного розміру партій ( ) до середньодобової потреби виробництва у даних предметах ( ) у штуках:

. (25.3)

Розрахунки тривалості виробничих циклів здійснюються для кожної партії предметів праці, для окремих виробів та для всього замовлення (або його частини).

У загальному вигляді тривалість виробничого циклу (Тц) виготовлення партій предметів у цеху (дільниці) визначається так:

, (25.4)

де – тривалість технологічного циклу виготовлення партій предметів праці (розрахунки наведені у главі 5); – число операцій технологічного процесу обробки партії; – міжопераційний час, який витрачається на технічний контроль, транспортування, оформлення супроводжувальної документації, очікування обробки чи складання.

У разі, коли серійне виробництво відрізняється багатономенклатурністю та нестабільністю виробничої програми, розрахунки усіх календарно-планових нормативів вимагають чималих витрат часу. У цьому разі можна використовувати спеціальні номограми, за допомогою яких просто і швидко розраховуються розміри партій предметів праці, періодичність їх запуску-випуску та тривалість виробничих циклів виготовлення. Такі номограми наводяться у відповідних довідниках плановика-економіста, майстра, технолога інших спеціалістів.

Розрахунки тривалості виробничого циклу виготовлення виробів, замовлення або його частини проводять у порядку, зворотному ходу технологічного процесу, тобто від моменту передачі продукції на склад готової продукції до початку першої операції, яка найчастіше здійснюється у заготівельніх цехах підприємства.

Тривалість складальної фази виготовлення замовлення, його частини або окремого виробу визначають шляхом побудови стрічкового графіку чи сітьової моделі. При використанні сітьової моделі розраховують її параметри, і визначають критичний шлях, який являє собою тривалість окремих складальних робіт (комплексів складальних операцій) і розраховується на основі нормативної трудомісткості операцій складального процесу ( ):

, (25.5)

де – тривалість складальної роботи, год.; – число операцій окремих складальних робіт; – число слюсарів-складальників, зайнятих на і-ій операції, осіб; – плановий коефіцієнт виконання норм у складальному цеху (дільниці).

Наступним етапом розрахунку тривалості виробничого циклу виготовлення виробу або замовлення є визначення тривалості механічної, термічної та гальванічної обробки усіх необхідних деталей. Цей розрахунок здійснюється з метою встановлення терміну початку запуску деталей в обробляюючих цехах і забезпечення їх своєчасного виготовлення та подачі на складальні роботи відповідно до сітьового або стрічкового графіка. Тривалість знаходження деталей в обробляюючих цехах встановлюється за провідними деталями виробу або замовлення. При цьому передбачається, що виготовлення усіх інших деталей відповідного виробу (замовлення) може бути здійснено паралельно з обробкою провідної деталі. Провідна деталь обирається із числа деталей, які очікують на складальних роботах у першу чергу. Вона повинна відрізнятися найбільшою трудомісткістю та багатоопераційністю обробки. Провідні деталі визначаються по кожному оброблюючому цеху, що комплектують складання даного виробу. Тривалість перебування деталей у термічних і гальванічних цехах встановлюється найчастіше збільшено залежно від особливостей технологічного процесу.

Визначення тривалості виробничого циклу виготовлення заготовок здійснюється за тими ж принципами, що наведені вище, і стосуються обробляючих цехів.

Маючи дані про тривалість циклу складання виробу, обробки деталей та виготовлення заготовок, можна визначити загальну тривалість виготовлення виробу чи замовлення. Для цього складають цикловий графік виконання замовлення або окремого виробу, який є документом міжцехового оперативного планування у одиничному та серійному виробництві. При складанні цього графіку враховують міжцехові перерви, які мають страховий характер (тривалість 2-5 діб), і визначають календарні випередження вказаних часткових процесів виготовлення виробу по відношенню до терміну його випуску. Спрощений цикловий графік виготовлення виробу (замовлення) наведено на рис. 25.1.

Щодо розрахунку такту запуску-випуску предметів праці на потокових лініях, який являє собою основний календарно-плановий норматив у масовому та великосерійному виробництвах, то це питання розглянуто у главі 16.

Рис. 25.1. Спрощений цикловий графік виготовлення виробу (виконання

замовлення)

 

25.3. Особливості оперативно-календарного планування в умовах різних організаційних типів виробництва

 

Одиничне виробництво відрізняється виготовленням різноманітної продукції одиницями або невеликими серіями, що не повторюються. У таких умовах у одних замовлень чи виробів в структурі трудомісткості переважають зварювальні роботи, у других − ливарні, у третіх − фрезерні. Виходячи з цього, першочерговим завданням оперативно-календарного планування є таке групування виготовлення замовлень і виробів у часі і просторі, щоб забезпечити рівномірне завантаження основних цехів підприємства.

Провідним календарно-плановим розрахунком в одиничному виробництві є розрахунок тривалості виробничого циклу виготовлення замовлень і встановлення випереджень за ним у роботі окремих цехів.

Наступним етапом є побудова зведеного графіку запуску-випуску усіх замовлень і виробів відповідно до виробничої програми на черговий плановий період (місяць, квартал, рік). Відправними моментами при побудові зведеного графіку повинні бути намічені терміни випуску замовлень і виробів за угодами. При цьому у процесі розробки календарних планів намагаються:

- забезпечити максимально можливе використання виробничих потужностей цехів і дільниць у кожному плановому періоді;

- мінімізувати незавершене виробництво шляхом ущільнення виробничих циклів виготовлення виробів і замовлень;

- створити умови для організації ефективної ритмічної роботи і рівномірного випуску продукції у натуральному і вартісному вираженнях;

- скоротити номенклатуру продукції, що виробляється одночасно;

- паралельно виготовляти замовлення і вироби, які, з одного боку, мають максимальну конструктивно-технологічну спільність, щоб скоротити витрати часу на переналадку, а з другого, доповнюють один одного за трудомісткість, забезпечуючи повне та комплектне завантаження обладнання і робітників.

Такий розподіл виробництва замовлень і виробів у межах планово-календарних періодів являє собою складну багатоваріантну задачу, яку практично вирішують низкою поступових корегувань і отримання найбільш раціонального варіанту розподілу виробничої програми у часі. Комп’ютерне моделювання дає змогу прискорити цю роботу і отримати більш раціональні варіанти оперативно-календарного плану (ОКП).

В умовах одиничного виробництва практичне застосування знайшли три системи ОКП: позамовна, сітьового планування та комплектно-вузлова.

Для серійного, виробництва характерними ознаками є обробка заготовок, деталей та інших предметів праці партіями і складання та випуск готових виробів серіями.

Під серією розуміють кількість виробів одного найменування, яка періодично складається і випускається складальним цехом відповідно до оперативно-календарного плану підприємства.

Планові розрахунки у серійному виробництві починають з розподілу річної програми по кварталам та місяцям для складального цеху (цехів). При цьому намагаються отримати такий набір номенклатури виробів у кожному плановому періоді, при якому буде забезпечена ув’язка вартісних і натуральних показників програми і найкраще використання виробничих потужностей цехів та дільниць.

Процедура календарного розподілу виробництва продукції зводиться до наступних дій. Перш за все розподіляють по кварталам і місяцям ті вироби, випуск яких заплановано рівномірно протягом року. Частіше за все річна програма ділиться на число планових періодів, тобто на 12 при визначенні місячного об’єму випуску і, на 4 - при розрахунку квартального випуску. Бажано, щоб величина серії була достатня для безперервної роботи бригади (дільниці) складальників протягом хоча б одного робочого тижня. У таких умовах складальники набувають необхідні навички виконання складальних робіт, що веде до зростання продуктивності праці.

На наступному етапі розподіляють вироби, випуск яких прив’язаний до конкретних календарних періодів. У цю групу включають вироби з договірними термінами випуску, а також ті, за якими встановлені терміни поставки дорогих матеріалів і покупних комплектуючих виробів.

Після закінчення розподілу вказаної номенклатури, визначають недовикористані залишки фондів складального цеху за вартістю і трудомісткістю у кожному календарному періоді. Величина залишків фондів визначається як різниця між відповідними плановими фондами календарного періоду і вартістю та трудомісткістю виготовлення виробів, що включені до плани даного періоду.

Відповідно до залишків вказаних фондів дорозподілюється номенклатура продукції, яка залишилась.

Із викладеного зрозуміло, що розподіл виробничої програми за плановими періодами для складального цеху являє собою далеко непросту задачу. У практичний діяльності використовують математико-логічні і просто логічні способи, які враховують накопичений досвід вирішення таких задач. При виконанні цієї роботи не виключається використання комп’ютерних технологій для вирішення часткових задач.

Після розробки календарних планів випуску виробів по складальному цеху розробляють номенклатурно-календарний план випуску заготовок, деталей та складальних одиниць (ДСО) заготівельними та оброблюючими цехами. При розподілі ДСО за плановими періодами для кожного цеху приймають до уваги ті ж принципи, що і при розподілі виробів.

Процес формування номенклатурно-календарних планів включає наступні етапи:

- встановлення для кожного цеху номенклатури ДСО на річний, квартальний та місячний періоди, виходячи із схеми складання виробів, номенклатури та числа ДСО в них;

- розрахунок розміру завдання з кожної номенклатурної позиції плану;

- проведення об’ємних розрахунків, які виконуються для встановлення відповідності номенклатурно-календарних планів виробничим потужностям цехів;

- перерозподіл номенклатури ДСО за плановими періодами року з метою забезпечення рівномірного завантаження обладнання і виробничих площ та створення сприятливих умов для організації ритмічної роботи підрозділів.

Після розробки номенклатурно-календарних планів за заготівельним і оброблюючим цехам складаються виробничі програми і для них. Основою для їх складання слугують: скорегований після перерозподілу номенклатурно-календарний план запуску-випуску заготовок і деталей; календарно-планові нормативи руху виробництва, інформація про склад технологічного обладнання та виробничих площ, відомості про стан незавершеного виробництва, плановий обсяг випуску готової продукції складальним цехом, укомплектованість кадрами та деякі інші дані.

Календарно-плановими нормативами, які визначають ритм серійного виробництва, є нормативний розмір партії заготовок або деталей, періодичність запуску їх у виробництво та тривалість виробничого циклу виготовлення цих партій. Методика розрахунку вказаних нормативів наведена у попередньому розділі.

Обмежена номенклатура продукції при великих обсягах її виробництва у масовому виробництві дає змогу використовувати в оперативно-календарному плануванні спрощену подетальну систему, де планово-обліковими одиницями є заготовки, деталі, складальні одиниці (вузли) та самі вироби. Виготовлення продукції здійснюється на потокових лініях або великими партіями. Розрахунки таких календарно-планових нормативів, як такт і ритм, що притаманні потоковим лініям, розглянуті у главі 17, а розрахунки нормативів, характерних для виготовлення продукції партіями, наведені у підрозділі 25.2 даної глави.