Моделирование приоритетных организационно-экономических параметров производства в механическом цехе

23

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»

Факультет экономики и менеджмента

Кафедра экономики и менеджмента в машиностроении

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему:

«Моделирование приоритетных организационно-экономических

параметров производства в механическом цехе»

Этап 1. Ресурсное обеспечение выполнения производственной

программы механического цеха

Выполнили студ. гр. 3071/1

Гаврилова А.О.

Измайлов М.К.

Принял

руководитель курсового проектирования:

доцент Ю.В. Шнитин

Санкт-Петербург 2009

Содержание

Введение

1 Задание на проектирование (см. файл \ZSPR\zsp.txt)

2 Расчет программы запуска на горизонт управления для одной номенклатурной позиции

3 Расчет трудоемкости программы запуска для одной номенклатурной позиции и по одному коду вида оборудования

4 Определение потребности в ресурсном обеспечении выполнения производственной программы цеха

4.1 Моделирование двух модификаций организационных условий производства в механическом цехе

4.2 Обоснование выбора модификации организационных условий производства в цехе

4.3 Организационно-экономические параметры выбранной модификации условий производства в цехе

Введение

Проведение предпроектного экономического обоснования позволяет определить величину параметров (предельные цены или норму прибыли, ставки дисконтирования и коммерческого банка, срок возврата кредита), которые делают целесообразным инвестирование проекта цеха.

Базовый вариант (см. рисунок 1 или файл zzzzz00.pcx), построенный на исходных заданных параметрах, характеризуется информацией файлов с идентификаторами «00» в подкаталоге ANALIZ каталога проектанта. Если же отчет составляется после окончания «машинного» проектирования 2-го этапа, то в каталоге проектанта просматривается не папка ANALIZ, а папка ANALIZZ.

Рисунок 1 - Динамика NPV в базовом варианте (на исходных заданных параметрах)

Моделирование базового варианта (после выполнения лабораторной работы №1.1 (см. файл \ZSPR\sdpdkz.txt), в результате которой было установлено, что некоторые модели комплектов запусков партий предметов (ZPP) в течение месяца могут привести к перегрузке технологического оборудования до 1.86 при его предельной загрузке в 0.95) осуществлялось (см. файл \ANALIZ\rezul00.txt) при норме прибыли с коэффициентом 0.15, ставках дисконта и коммерческого кредита, равных 13.0 % и 26.0 % соответственно, при сроке возврата кредита в 7 лет, тождественному сроку реализации проекта, с получением итоговой величины (на конец периода дисконтирования) чистой настоящей стоимости NPV проекта механического цеха в сумме 1 556 203р.  или примерно 6.46% от первоначальных инвестиций SIV=24 081 914 р.).

Рентабельность производства RPR в 15.9 % свидетельствует о целесообразности инвестирования проекта при заданных исходных параметрах, поскольку RPR > 15.0 % и предприятие имеет возможность выплачивать по своим обязательствам в конце периода дисконтирования или величина NPV достаточна для развития и модернизации производства в механическом цехе.

В результате экспериментирования проектанты вышли на такие предельные цены (при норме прибыли KPR=0.15) на продукцию, которые обеспечивают рентабельность производства RPR в 15.6 %. Это позволит увеличить итоговую (на 7-й год) величину NPV по сравнению с базовым вариантом на 1 556 203р. или на 6.46% от первоначальных инвестиций SIV, что подтверждается информацией файлов с идентификаторами «10» в подкаталоге ANALIZ.

Ставка дисконтирования RSD, уменьшенная на 1 пункт по сравнению с исходными данными и составляющая 12.0 % при ставке коммерческого кредита в 25.0 %, позволяет с учетом динамики нормы прибыли выйти к концу срока реализации проекта на приемлемую с точки зрения способности предприятия выплачивать по своим обязательствам итоговую величину чистой настоящей стоимости проекта NPV в сумме 2 402 687 р. (примерно 10.0 % от первоначальных инвестиций SIV=24 081 914 р.).

Варьирование величинами превышений ставки коммерческого кредита по сравнению со ставкой дисконтирования в пределах 3-13 % выявили тенденцию увеличения NPV при уменьшении ставки кредита (см. файлы rezul21(22,23).txt в подкаталоге ANALIZ каталога проектанта).

Увеличение же ставки дисконтирования позволяет наблюдать противоположную тенденцию динамики итоговой величины NPV (см. в подкаталоге ANALIZ файлы rezul24(21,25,26,27,28,29).txt). Графическая интерпретация динамики величины NPV (см. рисунок 2 или файл zzzd.pcx) фиксируется с помощью командного файла abrsdk.bat в подкаталоге ANALIZ (см. файлы yyyd.txt и zzzd.pcx). Варьирование сроками возврата кредита SVK от 2-х лет до 7-ми лет (это подтверждается в подкаталоге ANALIZ информацией файлов rezul32a(33,34,35,36,37).txt) изменяет итоговую величину NPV от 2 402 687 р. (минимальное значение) до 9 160 664 р. (максимальное значение) и позволяет сделать вывод (см. рисунок 3 или файл zzzk.pcx), что целесообразнее с точки зрения способности предприятия выплачивать по своим обязательствам на всех периодах дисконтирования возвращать весь взятый коммерческий кредит в конце 2-го года реализации проекта (см. файлы yyyk.txt и zzzk.pcx, полученные после запуска в подкаталоге ANALIZ командного файла abrsvk.bat).

Принимая во внимание результаты выполненного предпроектного экономического исследования (1-й процедуры проектирования производственной структуры (ПС) цеха, характеризуемой информацией файлов с идентификатором «32a» в подкаталоге ANALIZ), окончательная «прогонка» осуществлялась с помощью командного файла abr322.bat в каталоге проектанта на выбранных выше управляющих экономических параметрах KPR, RSD, PKR и SVK. При этом следует иметь в виду, что оптимизация срока возврата коммерческого кредита SVK увеличивает итоговую величину NPV по сравнению с её величиной при предыдущем изменении нормы прибыли и ставки дисконтирования в общей сложности на 6 757 977 р. или примерно на 28.1 % от инвестиций предпроектного исследования. Теперь NPV составляет 9 160 664 р. или  38.1 % от первоначальных инвестиций SIV. Этот вывод достаточно корректно подтверждается в подкаталоге ANALIZ информацией файлов с идентификатором «32a».

Рисунок 2 - Динамика NPV при изменении ставки дисконтирования

Таким образом, анализ динамики экономических характеристик показал (см. рисунок 4 или файл zzzzz32a.pcx), что целесообразность инвестиций SIV, вкладываемых в перспективный проект механического цеха в размере 24 012 807 р., может быть обеспечена следующими выбранными управляющими параметрами (см. в подкаталоге ANALIZ файл rezul32a.txt):

- нормой прибыли KPR в размере 0.15;

- ставкой дисконта RSD в размере 12.0 %;

- ставкой кредита PKR в размере 15.0 %;

- долей заемного капитала DZK 100 %;

- сроком возврата коммерческого кредита SVK в течение 2 лет.

При этом за срок реализации SAK проекта в 7 лет итоговая величина чистой настоящей стоимости NPV проекта механического цеха может составить сумму 9 160 664 р., индекс настоящей стоимости PVI - 0.38 р. дохода на рубль вкладываемых средств, внутренняя норма рентабельности IRR, характеризующая предельные возможности проекта, при которых NPV равна нулю, - 26.1 %, а срок окупаемости инвестиций SOP - 4.5 года.

Рисунок 3 - Динамика NPV при изменении срока возврата коммерческого кредита

На установленных параметрах рисунок 4 (см. файл  zzzzz32a.pcx), характеризующих взаимосвязь внешней среды с производственной системой, в подкаталоге ANALIZ с помощью файла abr_lb12.bat выполнялась лабораторная работа №1.2 по исследованию динамики экономических параметров производственной системы при изменении организационных условий или комплектов ZPP.

Результаты 2-го машинного варианта лабораторной работы №1.2 (2-й процедуры проектирования ПС цеха) отражены в файлах znpv.pcx (см. рисунок 5) и znzp.pcx (см. рисунок 6), в отчете по лабораторной работе №1.2 (см. файл rezul_lb.txt в подкаталоге ANALIZ), который выполнен для приоритетного коэффициента частоты переналадок технологического оборудования в течение смены, равного 1.00. Здесь на основе анализа соотношений величин NPV, SNZ, SMV, RP и KZM сделан вывод о приоритете 8-й модели ZPP, позволяющей создать в цехе такие организационные условия производства, которые характеризуются загрузкой единицы обезличенного технологического оборудования одной производственной работой в течение месяца или коэффициентом массовости KT, равным 0.0874.

Непосредственное проектирование (1-й этап комплексного курсового проекта или 3-я процедуры проектирования ПС цеха), характеризуемое информацией файлов с идентификатором «32b» в подкаталоге ANALIZ, выполнялось на основе коэффициента частоты переналадок KP, равного 1.00, 8-й модели ZPP и выбранных выше наиболее целесообразных экономических параметров предпроектного исследования KPR, RSD, SVK, PKR в соответствии с заданием, выданным 11.02.09 г. (см. в каталоге проектанта файл ZSPR\zsp.txt). При этом следует иметь в виду, что выбор 8-й приоритетной модели ZPP увеличивает NPV по сравнению с её величиной, достигнутой при оптимизации срока возврата коммерческого кредита SVK, на 317 233 р. Теперь итоговая величина чистой настоящей стоимости проекта NPV составляет 9 477 897 р. (см. в каталоге проектанта информацию файла \ANALIZ\rezul32b.txt) или примерно 39.5 % от первоначальных инвестиций предпроектного исследования SIV=24 012 807 р.

Рисунок 4 - Динамика NPV при выбранных проектантами KPR,

RSD, SVK и установленном программным путем PKR

В задании на проектирование предписывалось определить ресурсное обеспечение цеха, позволяющее выполнить заданную на соответствующий горизонт управления (год) производственную программу (ПП).

Производственная программа была выдана механическому цеху в виде номеров машинокомплектов конкретных изделий (см. в каталоге проектанта файлы pvi(vki).dat), выпуск которых предполагается осуществить в определенных объемах в заданном горизонте управления. В распоряжении проектантов имеется комплект методической документации, регламентирующей ход проектирования и находящийся в каталоге KFF.

Проектирование осуществляется с помощью диалоговой системы, позволяющей выполнять многовариантные трудоемкие и разноплановые расчеты. У проектантов была возможность на основе «домашнего» анализа сообщений для проектантов (все файлы с идентификатором «sdp???.txt») разобраться в сути соответствующей машинной процедуры проектирования и более корректно ее выполнять в компьютерном классе кафедры.

Первый этап проектирования (см. файл \KFF\DOC\cxema1.rtf), в ходе которого моделируются и анализируются организационные условия производства в цехе, содержит расчеты ресурсного обеспечения выполнения его ПП. Здесь необходимо уточнить, какие организационно-экономические параметры в большей степени приемлемы для проекта ПС механического цеха и его основных производственно-структурных подразделений или механообрабатывающих участков (ПСП).

Рисунок 5 - Динамика NPV при изменении комплектов запусков партий предметов

Рисунок 6 - Динамика себестоимости незавершенного производства SNZ и выпускаемой цехом в течение месяца продукции SMV при изменении комплектов запусков партий предметов в течение месяца

1 Задание на проектирование (файл \ZSPR\zsp.txt)

2.1 Кол-во видов технолог. оборудования KVO (файл \ARXIV\X-030\ptp.md1) = 68

2.2 Кол-во моделей оборудования (строки (без 1-й) файла \ARXIV\X-030\sms.md1) = 35

2.3 Кол-во различных кодов профессий рабочих (файл \ARXIV\X-030\spr.md1) = 15

2.4 Выполнение расчета 1-м проектантом (см. \KFF\DOC\mtd, Приложение 2):

PZD(7038) = Floor{[380(KTD.PZ)+597 (KTD.NZ)-597(KTD.FZ)+

для 1-го изделия (если есть K700) +((1+0.25(PVI.ZI))·12000(PVI.PV)·0 (VKI.DI)+

для 2-го изделия (если есть K701) +(1+0.20(PVI.ZI))·11500(PVI.PV)·0 (VKI.DI)+

для 3-го изделия (если есть K702) +(1+0.20(PVI.ZI))·11500(PVI.PV)·1 (VKI.DI))]·

·(1+0.01*0.9(KTD.PB)}=14307 шт. (\ARXIV\X-030\PZNP.PZD(md1) = 14307 шт.)

2.5 Выполнение расчета 2-м проектантом (см. \KFF\DOC\mtd, Приложение 2):

PZD(7049) = Floor{[380(KTD.PZ)+614(KTD.NZ)-614(KTD.FZ)+

для 1-го изделия (если есть K700) +((1+0.25(PVI.ZI))·12000(PVI.PV)·1(VKI.DI)+

для 2-го изделия (если есть K701) +(1+0.20(PVI.ZI))·11500(PVI.PV)·0(VKI.DI)+

для 3-го изделия (если есть K702) +(1+0.20(PVI.ZI))·11500(PVI.PV)·1(VKI.DI))]·

·(1+0.01*0.9(KTD.PB)}=29442 шт. (\ARXIV\X-030\PZNP.PZD(md1) = 29442 шт.)

Примечание: Функция «Floor» означает округление результата расчета в меньшую сторону; проектанты заменяют номера (7???) на свои заданные в файле \ZSPR\zsp.txt номера деталей, а информацию по 1-му, 2-му и 3-му кодам изделий заполняют лишь в том случае, если деталь входит в сборочные комплекты этих изделий, в противном случае знаки «?» заменяются проектантами на «0» (см. информацию файлов pvi(vki).dat); условное обозначение KTD.PZ означает, что KTD - это имя файла, а PZ - имя поля его записи и т. д.

Проектантами были «вручную» выполнены по одной из номенклатурных позиций производственной программы (НППП) механического цеха расчеты объема производственной программы в заданном горизонте управления, зафиксированные в п.2.4 и 2.5, и они не выявили расхождений с машинными вычислениями.

3.1 MIN PZNP.PZD достигается для ND=7164  (по всем деталям \ARXIV\X-030\pznp.md1)

MAX PZNP.PZD достигается для ND=7035  (по всем деталям \ARXIV\X-030\pznp.md1)

Отклонения рассчитанной выше в п. 2.4 и 2.5 величины PZD от средней величины PZNP.PZD (см. файл sdp010.txt) составляют:

3.2 1319.0% (для ND=7038 у 1-го проектанта);

3.3 - 71.0% (для ND=7049 у 2-го проектанта).

Внимание! Отклонение может быть только отрицательным (со знаком «-») или положительным (со знаком «+») и рассчитывается как частное от деления произведения 100 и разности между PZD и средней величины PZNP.PZD на среднюю величину PZNP.PZD, равную 48865 шт.

Процедура расчета трудоемкости производственной программы:

3.4 для ND=7038 и TS=1201 (у 1-го проектанта для файла \ARXIV\X-040\tnpp.md1)

TKV= 14307(PZNP.PZD) · [4.85](SUM TDO.NK)/60= 1156.5 ч

(\ARXIV\X-040\TNPP.TKV= 1156.5 ч)

для md1: NK=4.32(TDO.NR)+315(TDO.NP)/597(PZNP.RPD)=4.85 мин

(TDO.NK=4.85 мин для меньшего номера NO=1, выполняемого на TS=1201);

для md2: NK=4.32(TDO.NR)+315(TDO.NP)/597(PZNP.RPD)=4.85 мин

(TDO.NK=4.85 мин для меньшего номера NO=1, выполняемого на TS=1201).

3.5 для ND=7049 и TS=1301 (у 2-го проектанта для файла \ARXIV\X-040\tnpp.md1)

TKV= 29442(PZNP.PZD) · [1.67](SUM TDO.NK)/60= 819.5 ч

(\ARXIV\X-040\TNPP.TKV= 819.5 ч)

для md1: NK=1.55(TDO.NR)+75(TDO.NP)/614(PZNP.RPD)=1.67 мин

(TDO.NK=1.67 мин для меньшего номера NO=2, выполняемого на TS=1301);

для md2: NK=1.55(TDO.NR)+75 (TDO.NP)/614(PZNP.RPD)=1.67 мин

(TDO.NK=1.67 мин для меньшего номера NO=2, выполняемого на TS=1301).

Примечание: В скобках [?.??] показывается сумма норм (или одна норма) штучно-калькуляционного времени тех технологических операций, которые выполняются на выбранном (меньшем) коде технологического оборудования, а величина NK - для одной (с меньшим номером) из этих операций технологического процесса изготовления заданных в файле \ZSPR\zsp.txt номеров деталей; в приведенных выше расчетах обозначения PZNP.(ND, PZD, RPD), TDO.(ND, NO, TS, NP, NR, NK), TNPP.(ND, TS, TKV) идентификаторы PZNP, TDO, TNPP - это имена файлов в подкаталоге ARXIV\X-040 каталога проектанта, а ND, NO, TS, PZD, RPD, NP, NR, NK, TKV - имена полей записей этих файлов.

Проектантами были «вручную» по одной из НППП механического цеха, одному (меньшему) коду технологического оборудования и одному (меньшему) номеру технологической операции, выполняемой на этом оборудовании, проведены расчеты трудоемкости ПП в заданном горизонте управления и нормы штучно-калькуляционного времени, зафиксированные в п.3.4 и 3.5, и они не выявили расхождений с машинными вычислениями.

Расчет объема производственной программы цеха по ее номенклатурным позициям, трудоемкости выполнения и необходимых для этого производственной площади и количества технологического оборудования проводился на базе приоритетной модели комплектации запусков партий предметов труда (модель № 8 при коэффициенте переналадки технологического оборудования в течение смены, равном 1.00), выбранной по результатам предпроектного экономического обоснования целесообразности инвестиций.

Средний коэффициент загрузки технологического оборудования при реализации 1-й модификации организационных условий производства определился равным KZS1=0.794, учитывая, что KZS1=PTP.QT/PTP.QO, а идентификаторы всех файлов 1-й модификации обозначаются как «имя файла».md1. Здесь PTP - это имя файла в подкаталоге \ARXIV\X-040\ каталога проектанта, а QT,QO - имена полей его записи.

Анализ результатов расчета выявил определенную диспропорцию в загрузке кодов видов TS (см. файл \ARXIV\X-040\sptb.tz1 поле ZOS) технологического оборудования (см. таблицу 1). Максимальная загрузка составила  92.8 %, средняя загрузка ((-5 %:+5 %) от величины KZS1) составила 83.4-75.4 %, минимальная загрузка при ZOS=0 составила 5.0 %, а при ZOS>0 составила 13.0 % (минимальная загрузка рассчитывается как 100·SPTB.RKO). Здесь SPTB - имя файла в подкаталоге \ARXIV\X-040\ каталога проектанта, RKO - имя поля записей этого файла.

Минимальная загрузка (при ZOS=0) в пределах 5 % по оценкам экспертов является экономически неоправданной. Поэтому было принято решение о переводе механической обработки деталей со станков, имеющих такую загрузку, на альтернативные станки с приемлемой загрузкой (см. таблицу 2, в которой величина NP обозначает норму подготовительно-заключительного времени). Если же таких станков не было, то таблица 2 не составляется, так как динамики в структуре трудоемкости ПП механического цеха по штучно-калькуляционному времени не происходит и величина NPV не изменяется. В этом случае номер таблицы 3 заменяется на номер 2, номер таблицы 4 - на номер 3 и т. д.