Обеспечение соответствия системы оперативного управления производством (ОУП) типу и характеру конкретного производства

Разработаны типовые системы ОУП. Каждая соответствует типу и характеру производства, но сложность их использования состоит в том, что на предприятии, как правило, функционируют производст­ва разных типов. Даже в отдельных цехах можно выделить продук­цию массового, единичного и серийного характера.

С другой стороны, одновременное использование на одном пред­приятии нескольких типовых систем ОУП невозможно ввиду их несовместимости хотя бы, например, по планово-учетным едини­цам и методам согласования работы цехов.

Задачу создания единой системы оперативного управления пред­приятием с различными типами производства можно решить, если за основу взять не тип производства, а форму организации произ­водства, например, маршрутную или поточную.

В условиях рынка ускорение роста эффективности производства обязательно требует повышения научного уровня управления, авто­матизации его функций, применения современного математическо­го аппарата, средств вычислительной и организационной техники, создания интегрированных систем управления предприятиями (ИСУП). Организация и управление материальными потоками долж­но совершенствоваться в рамках подсистемы оперативного управле­ния основным производством (ОУОП).

5.3. Законы организации производственных процессов и возможности оптимизации организации материальных потоков в пространстве и во времени

5.3.1. Законы организации производства и конкурентоспособность

Любая наука последовательно проходит три этапа развития:накоп­ление материала, его систематизация, установление закономернос­тей. Логистика как наука в настоящее время находится на рубеже второго этапа.Систематизация имеющегося материала еще не закон­чена, а параллельно уже предпринимаются попытки определить прин­ципы и выявить закономерности оптимизации потоковых процессов.

Как наука и практика логистика имеет своей целью повышение организованности производственных систем, и поэтому она тесно взаимодействует с организацией производства как наукой о проек­тировании, создании и развитии производственных систем. Законы и закономерности организации производства являются базой для решения логистических проблем.

В настоящее время в теории организации производства можно выделить две группы закономерностей: закономерности организа­ции производственных систем и закономерности организации про­изводственных процессов.

Закономерности организации производственных систем, напри­мер, нашли свое отражение в работах Е.Г. Гинзбурга и В.А. Петрова.

Большим достижением в современной теории.организации про­изводства можно считать выявление и описание того, как проявля­ются законы организации высокоэффективных, ритмичных произ­водственных процессов. Речь идет о:

— законе упорядоченности движения предметов труда в произ­водстве;

— законе календарной синхронизации продолжительностей тех­нологических операций;

— законе эмерджентности основных и вспомогательных произ­водственных процессов;

— законе резервирования ресурсов в производстве;

— законе ритма производственного цикла выполнения заказа.

Природа воздействия этих законов на организацию производст­венных процессов, на организацию производства описана в работах Ю.Ю. Наймарка.

Использование вышеназванных законов организации производ­ственных процессов позволяет спланировать и поддерживать рит­мичную работу производственных подразделений предприятия, т. е. работу в форме рациональной организации производственных про­цессов, при которой процессы изготовления отдельных деталей, комплектов деталей и выполнения отдельных заказов программы сочетаются по заранее определенному плану. Это сочетание и обес­печивает ритмичную работу как непрерывное возобновление всего производственного процесса одновременно (параллельно) во всех производственных подразделениях и на каждом рабочем месте в строгом соответствии с плановой пропорциональностью, технологи­ческой прямоточностью и экономически обоснованной надежностью выпуска изделий в установленные сроки и надлежащего качества.

Организация и поддержание ритмичной работы каждого пред­приятия и его производственных подразделений позволяет устра­нить традиционные потери ресурсов рабочего времени рабочих и оборудования (а они составляют не менее 40% первоначальной ве­личины ресурсов) по организационно-техническим причинам. Ор­ганизация и поддержание ритмичной работы каждого предприятия предполагает целенаправленное резервирование ресурсов в плане до 5—8% их первоначальной величины.

И наконец, организация и поддержание ритмичной работы каж­дого предприятия обеспечивает ему конкурентные преимущества: лидерство по минимуму затрат, гарантированное время доставки заказов, индивидуализацию изделий по требованиям заказчиков, гибкое регулирование объемов производства, расширение сервис­ных услуг и ряд других преимуществ.

5.3.2. Закон упорядоченности движения предметов труда в производстве

Традиционное отсутствие стандартизации и типизации индиви­дуальных технологических маршрутов изготовления разных наиме­нований предметов труда (деталей) вызывает неупорядоченное, поч­ти хаотическое их движение в производстве.

В этом нетрудно убедиться, если маршруты движения деталей наложить на планировки предприятия и его производственных под­разделений, которые участвуют в их изготовлении. При хаотическом движении деталей время завершения той или иной операции или изготовления изделия в целом может определяться только в порядке прогноза по той или иной вероятностной модели.

Эта особенность организации производственного процесса в про­странстве и во времени позволяет сформулировать закон упорядо­ченности движения предметов труда в производстве: без предвари­тельной организации движения предметов труда по типовым межцехо­вым и внутрицеховым технологическим маршрутам вообще невозможно планирование хода производства.

В самом деле, если известны направление движения и средняя его скорость, то, очевидно, можно установить предельные сроки достижения заданного пункта на трасее движения. Это очень важно при планировании хода производства по отдельным заказам.

Традиционно считается, что обработка партии деталей на техно­логической операции есть движение этой партии, а время ее меж­операционного пролеживания в ожидании освобождения последую­щего рабочего места или простой рабочего места в ожидании завер­шения обработки этой партии деталей на предыдущей операции — это время перерывов в ходе производственного процесса. Длитель­ность перерывов имеет средневероятностный характер, поэтому надежное планирование сроков хода производства возможно лишь при использовании предельно вероятностных сроков выполнения работ.

Упорядоченное движение деталей в производстве может дости­гаться двумя способами:

1) стандартизацией и типизацией межцеховых и внутрицеховых технологических маршрутов;

2) проектированием типовой схемы движения предметов труда в производстве (ТСД ПТ).

Стандартизация и типизация техмаршрутов не позволяет учесть все возможности в формировании однонаправленных материальных потоков, тогда как проектирование и использование ТСД ПТ на основе конструкторско-технологического классификатора предме­тов труда на всю производственную программу обеспечивает ис­пользование всех потенциальных возможностей организации одно­направленных материальных потоков.

ТСД ПТ делает возможным более чем десятикратное сокращение количества различных межцеховых технологических маршрутов (рас-цеховок).

Использование ТСД ПТ также ведет к резкому сокращению ко­личества внутрипроизводственных связей между участками, много­кратно уменьшает сложность и трудоемкость планирования и управ­ления производством и, кроме того, создает необходимую организа­ционную основу согласования сроков выполнения работ с полной загрузкой плановых рабочих мест и производственных подразделе-

ний при минимально необходимом и комплектном незавершенном производстве.

Повышению упорядоченности движения предметов труда в про­изводстве способствует рациональная очередность запуска деталей в производство. Упорядочение запуска деталей в производство по раз­ным критериям может обеспечивать либо сокращение длительности совокупного цикла изготовления рассматриваемых деталей, либо уменьшение внутрисменных простоев рабочих мест, либо повыше­ние устойчивости осуществления производственного процесса по плану-графику. Использование этих возможностей также способст­вует повышению эффективности производства.

5.3.3. Проявление закона непрерывности хода производственного процесса

Производственный процесс протекает во времени и пространст­ве. Время протекания производственного процесса характеризуется длительностью производственного цикла, временем простоя рабо­чих мест и временем пролеживания предметов труда в производстве. Все три характеристики, особенно две последние, сильно зависят от значения максимальной продолжительности одной из операций, от средней продолжительности всех операций и от степени асинхрон-ности продолжительностей операций.

Пространственное протекание производственного процесса ха­рактеризуется (а) производственной структурой, (б) структурой рас­полагаемых ресурсов, (в) последовательностью и структурой трудо­вых затрат, необходимых для изготовления выпускаемой продукции при выполнении производственной программы предприятия.

Изменение организации движения предметов труда во времени постоянно приводит к одним и тем же результатам: изменяется длительность производственного цикла, изменяется суммарное вре­мя простоя рабочих мест и изменяется суммарное время межопера­ционного пролеживания предметов труда. Фактическая длительность производственного цикла по сравнению с расчетной является ито­говой оценкой, характеризующей уровень достоверности и качества календарно-плановых расчетов хода производства.

Минимизация потерь производстваот суммарного времени про­стоев рабочих мест и от суммарного времени межоперационного пролеживания предметов труда характеризует уровень организован­ностии эффективностихода производства.

Любые изменения организации движения предметов труда в про­странстве, в соответствии с законом упорядоченности движения, не должны нарушать однонаправленности материальных потоков. В противном случае будут потеряны достоверность календарно-пла-новых расчетов и надежность своевременного выполнения обяза­тельств по поставкам продукции.

Межоперационное пролеживание предметов труда и простои ра­бочих мест в процессе изготовления изделий служат своеобразными календарными компенсаторами, выравнивающими календарные дли­тельности смежных технологических операций на производствен­ных участках.

Эффективность процесса изготовления зависит оттого, какой из календарных компенсаторов используется в большем или меньшем объеме.

В процессе производства время межоперационного пролежива­ния предметов труда и время простоев рабочих мест противопос­тавляются друг другу как различные календарные компенсаторы,исключающие из производственного процесса различные элемен­ты производства: либо рабочего и средства труда, либо предметы труда.

Уже при ближайшем рассмотрении очевидно, что в условиях непоточного производства предпочтительнее непрерывная загрузка рабочих мест. Это подтверждается и при более глубоком анализе потерь производства от часа простоя рабочего места и часа пролежи­вания партии предметов труда. В условиях же поточного производ­ства, напротив, предпочтительнее простои рабочих мест, так как задержка движения одного предмета труда на час равноценна оста­новке каждого рабочего места поточной линии на один час.

Сопоставление потерь производства от часа простоя рабочего места и от часа пролеживания партии предметов труда позволяет сформулировать некоторые правила выбора рациональных (эффек­тивных) методов календарной организации производственного про­цесса:

а) во всех типах производства час простоя рабочего места и час
пролеживания партии предмета труда противопоставляются друг
другу не только как различные компенсаторы, выравнивающие дли­
тельности операций, но и как разные по величине потери производ­
ства;

б) в непоточном производстве производственный процесс дол­
жен организовываться по принципу непрерывной загрузки рабочих
мест в противоположность принципу непрерывного движения пред­
метов труда в поточном производстве;

в) выбор принципа организации производственного процесса (не­прерывная загрузка рабочих или непрерывное движение предметов труда) в конкретных условиях определяется соотношением потерь производства от простоя рабочих мест и от пролеживания предметов труда.

5.3.4. Проявление закона ритма производственного цикла изготовления изделия

Закон ритма производственного цикла изготовления изделия проявляется каждый раз, когда в процессе изготовления отдельного изделия или его частей формируется или фиксируется относительно их производственных циклов (времени их производства) неравно­мерность потребления ресурсов рабочего времени рабочих и обору­дования.

Закон ритма производственного цикла изготовления изделия — это объективно существующая совокупность существенных причинно-след­ственных связей между параметрами производственной программы пред­приятия(т.е. составом, сроками, приоритетами, пропорциями объ­ектов производства и их структурной трудоемкости), с одной сторо­ны, и структурой элементов производства(например, структурой ре­сурсов рабочего времени различных рабочих мест основного произ­водства), потребляемых в производстве,— с другой.

Закон ритма производственного цикла изготовления изделия — это существенные связи, которые (а) проявляются при согласовании и гармонизации количественных организационно-технологических пропорций сопрягаемых элементов процесса производства (предме­тов труда, рабочих и рабочих мест) в пространстве и во времени и (б) зависят от параметров производственной программы и от осо­бенностей организации производства на предприятии и на каждом участке производства.

Общеизвестно, что согласование работ только по срокам — недо­статочная гарантия своевременного исполнения заказа. Работы долж­ны быть взаимосвязаны как по срокам, так и по объемам и структуре используемых ресурсов во времени и пространстве.

Неравномерность потребления материальных и трудовых ресур­сов в течение производственного цикла изготовления изделия была подмечена уже давно. Так, еще в 1933 г. Непорент О.И. предлагал путем календарного перераспределения процессов изготовления де­талей изделия организовать равномерное распределение всей «про­изводственной работы» по изделию на протяжении его производст-

венного цикла. Однако он тут же оговаривался, что практически, даже при тщательной проработке календарных графиков изготовле­ния изделий, невозможно получить равномерную по величине «про­изводственную мощность процесса».

Неравномерность трудовых затрат по величине и структуре в течение производственного цикла изготовления изделия обусловли­вается технологией производства (определенной последовательнос­тью технологических операций), которые вызывают, например, рез­кие изменения величины и структуры трудовых затрат в моменты завершения технологических операций над комплектом деталей из­делия.

Так, в момент запуска ведущих деталей количество рабочих мест, на которых выполняются первые операции над деталями комплекта рассматриваемого изделия, сильно ограничено по сравнению с ко­личеством деталей комплекта.

С одной стороны, число рабочих мест, на которых выполняются первые операции технологического процесса, намного меньше об­щего числа рабочих мест, участвующих в производстве; с другой стороны, не все рабочие места, на которых выполняются первые операции, могут быть заняты изготовлением деталей комплекта рас­сматриваемого изделия, так как одновременно с деталями данного изделия запускаются детали других изделий.

Поэтому в момент запуска ведущих деталей на механообрабаты-вающем участке фронт рабочих мест,одновременно участвующих в изготовлении деталей рассматриваемого комплекта, незначителен и намного меньше среднего расчетного числа рабочих мест,которые непрерывно на протяжении производственного цикла изготовления изделия должны участвовать в изготовлении деталей комплекта дан­ного изделия.

После прохождения ведущими деталями комплекта первых тех­нологических операций в работу постепенно запускаются все ос­тальные детали комплекта. С момента запуска первой детали ком­плекта на первую операцию процесса и до момента запуска первой детали комплекта на последнюю операцию процесса развертывается процесс изготовления комплекта деталей.

Фронт рабочих мест,одновременно занятых изготовлением дета­лей данного комплекта, с момента запуска начинает возрастать и достигает своего максимумав момент завершения первой операции процесса (в момент завершения обработки деталей комплекта на первой операции типового тихнологического маршрута).

Если достигнута наилучшая организованностьпроизводственного процесса во времени и пространстве, то действует правило «золотого

сечения»:в момент, соответствующий точке «золотого сечения», про­изводственный цикл изготовления рассматриваемого комплекта де­талей делится на две части; причем производственный цикл изго­товления комплекта так относится к своей большей части, как эта большая часть цикла относится к меньшей.

В точке «золотого сечения» количество рабочих мест, привлечен­ных к изготовлению деталей комплекта, как правило, в два раза превышает среднее количество рабочих мест, выделяемых в плане для изготовления рассматриваемого комплекта деталей.

Для оптимального процессаизготовления комплекта деталей точ­ка «золотого сечения» должна находиться между 2/3 и 3/4 длительнос­ти цикла механообработкирассматриваемого комплекта деталей. В этот момент в изготовлении деталей данного комплекта одновре­менно участвуют рабочие места, на которых выполняются промежу­точные и финишные операции технологического маршрута изготов­ления комплекта деталей.

С момента завершения обработки комплекта деталей на первой операции процесс изготовления рассматриваемого комплекта дета­лей начинает свертываться. Фронт рабочих мест постепенно сокра­щается.

По мере завершения изготовления все большей части деталей рассматриваемого комплекта число одновременно работающих про­межуточных рабочих мест сильно сокращается. В конце циклаизго­товления рассматриваемого комплекта деталей работают только фи­нишные рабочие места.

Из вышеизложенного можно сделать следующий вывод: на про­тяжении цикла механообработки комплекта деталей изделия в одном подразделении фронт рабочих мест сильно изменяется по числу и по составу.

Ритм производственного цикла изготовления изделия представля­ет собой закономерное сочетание процессов развертывания и свертыва­ния изготовления комплектовзаготовок, деталей, сборочных единиц изделия по стадиям производства и производственным участкам, а в каждом производственном подразделении — закономерное изме­нение объема и состава выполняемых работ над каждым комплектом предметов трудаданного изделия относительно производственного цикла изготовления комплекта деталей в данном подразделении.

При этом изменение длительности цикла выполнения работнад комплектом предметов труда данного изделия в любом производст­венном подразделении не меняет внутренних пропорций распределе­ния объема и состава этих работотносительно одних и тех же долей производственного цикла рассматриваемого комплекта предметов

труда. Удлинение производственного цикла изготовления комплекта предметов труда, как правило, связано с уменьшением количества рабочих мест, выделяемых для изготовления этого комплекта.

Существуют три возможных метода моделирования ритма произ­водственного цикла изготовления изделия: статистический, статиче­ский и динамический.

Вкачестве статистического метода используется статистическое моделирование процесса изготовления изделия и на этой основе разрабатывается норматив календарного распределения трудоемко­сти изделия относительно его производственного цикла.

Методика статистического моделирования ритма производствен­ного цикла изготовления изделия относительно проста. Выбираются все пооперационные наряды, по которым оплачивалось изготовление уже выпущенного изделия. Наряды сортируются по цехам, по груп­пам взаимозаменяемого и специального оборудования. Затем прово­дится дополнительная сортировка нарядов каждой группы по кален­дарным интервалам в соответствии со сроками исполнения. В качест­ве таких интервалов могут использоваться дни, недели и месяцы, например, для производственных циклов большей длительности.

Трудоемкости работ в пооперационных нарядах, попавших в дан­ный интервал календарного времени, суммируются, и получаются вариационные ряды (абсолютного) распределения трудовых затраткаж­дого вида в течение фактической длительности производственного цикла изделия.

Если на график точками нанести каждое значение отдельного вариационного ряда и последовательно соединить эти точки, то получится ломаная линия, отражающая фактическое календарное рас­пределение трудоемкости выполнения работ определенного видаотно­сительно длительности производственного цикла изготовления из­делия.

Фактическая длина производственного цикла изготовления изде­лия делится обычно на десять равных частей. Каждому отрезку длины цикла соответствует своя площадь, ограниченная ломаной линией фактического распределения трудоемкости. Таких участков получается также десять. Затем определяется удельный вес каждого участка в общей площади. Получается вариационный ряд, отражаю­щий удельное распределение трудовых затрат данного вида работы относительно каждой десятой доли фактического производственно­го цикла изделия.

Так делается по каждому виду работы, и получается статистичес­кая модель распределения трудовых затрат, или статистическая мо­дель ритма производственного цикла изготовления изделия.

Статический метод моделирования ритма производственного цик­ла изготовления изделия предполагает предварительное построение статичной модели процесса производства. В качестве такой модели рекомендуется пооперационная схема вхождения(разузлования) в изделие сборочных единиц, деталей, заготовок, полуфабрикатов и т.д. За календарную продолжительность каждой операции в этой схеме обычно принимают одну смену.

Пооперационная схема вхождениянапоминает собой «дерево», в котором в качестве «ствола» выступают операции главной сборки, в качестве крупных «ветвей», отходящих от ствола, — операции сбор­ки сборочных единиц, а «ветки» — это операции по изготовлению деталей и заготовок. Если за начало отсчета принять момент завер­шения последней операции генеральной, сборки и присвоить ей первый номер, то, присваивая номера каждой операции «ствола», «ветки» в последовательности, обратной ходу технологического про­цесса, получим привязку каждой технологической операции изго­товления изделия к определенному номеру смены, которая прини­мается за тактпланирования.

Операция, имеющая наибольший номер, по существу определяет длительность производственного цикла изготовления изделия. Если теперь в каждом такте планирования просуммировать трудоемкости операций по видам работ, то получим распределение трудоемкости изготовления изделия по видам работ относительно каждой доли его производственного цикла, т. е. будет сформулирован статичный ритм производственного цикла изготовления изделия.

Статистическая модель отражения ритма производственного цикла изготовления изделия с ошибкой в 40%,а статичная с ошибкой в 30%прогнозируют (улавливают) характер изменения мощности процес­са изготовления изделия по фазам производственного процесса. Эти неточности в определении календарного распределения структуры трудоемкости изготовления изделия приводят в планировании к ошиб­кам относительно назначения договорных сроков поставки, к непред­сказуемому движению «узких» и «широких» мест в производстве,к большим потерям рабочего времени, рабочих мест и оборудования. При использовании статистического метода теряется примерно 40%, а при использовании статического метода примерно 30% рабочего времени рабочих и оборудования.

В отличие от статистической и статичной модели динамическая модель ритма производственного цикла изготовления изделия поз­воляет с большей достоверностью устанавливать предельно вероят­ностные (самые поздние) сроки выполнения работ. При этом про­цессы изготовления каждого изделия увязываются с процессами

изготовления всех остальных изделий, входящих в производствен­ную программу; учитываются пространственная структура произ­водственного цикла, динамика структуры трудоемкости изготовле­ния каждого изделия, непрерывная загрузка производственных под­разделений производственной программой.

Динамическая модель формирования ритма производственного цикла изготовления изделия строится на основе повышения органи­зованности протекания производственного процесса и в целом спо­собствует надежному определению длительности производственно­го цикла изготовления каждого изделия, обеспечивая рациональное использование производственных ресурсов (сокращение потерь ра­бочего времени до 5-10%, устранение сверхурочных работ, увеличе­ние загрузки оборудования, сокращение оборотных средств в неза­вершенном производстве).

5.3.5. Проявления закона календарной синхронизации циклов процессов изготовления изделий и их частей

Синхронизация циклов процессов изготовления изделий и их частей имеет место в любом производственном процессе, но ее, как правило, не замечали, т. е. ее как бы вовсе не было. Если процессом синхронизации циклов процессов не управлять, то продолжитель­ности циклов увеличатся раза в три, так как при этом календарное выравнивание каждой части процесса превысит величину наиболь­шего цикла соответствующей ч'асти процесса. Это справедливо для каждого уровня разбиения процесса изготовления изделия на части: операция, деталь, комплектооперация, комплект деталей, стадия изготовления изделия (заготовительная, механообрабатывающая, сборочная).

Неуправляемая синхронизация приводит к многократному пре­вышению рационального уровня незавершенного производства и большим потерям рабочего времени рабочих и оборудования (в на­стоящее время в непоточном производстве эти потери рабочего вре­мени достигают 50%).

Знания о проявлениях закона синхронизации циклов процессов изготовления изделий и их частей необходимы как основа искусства управления производственным процессом с целью минимизации затрат на производство. Для обеспечения конкурентоспособности предприятия возможность минимизации затрат на производство играет, как правило, первостепенное значение.