Оперативные системы планирования

Министерство образования и науки Украины

Донбасская государственная машиностроительная академия

по дисциплине «Планирование деятельности предприятия»

Вариант 17

2008

Оперативные системы планирования: «на склад» и партионно-периодическая

Оперативное планирование производства (ОПП) является завершающим этапом внутрипроизводственного планирования. Оно призвано конкретизировать и довести государственные задания до цеха, участка. Рабочего места, обеспечить равномерное и комплексное выполнение планов выпуска готовой продукции при рациональном использовании средств производства, предметов труда и рабочей силы.

Календарное планирование включает распределение программного задания по производственным подразделениям и календарным отрезкам времени. А также строгое согласование элементов производственного процесса во времени.

Наиболее ответственным календарно-плановым нормативом является величина партии предметов труда. Методы её определения можно подразделить на две группы. К первой группе относятся методы установления величины партии исходя только из временных параметров, например

nmin = (1 - a) tпз / atшт,

где nmin - минимальная величина партии предметов труда, шт.;

а - коэффициент допустимых потерь времени на переналадку оборудования (а = 0,03 - 0,10 в зависимости от вида оборудования и типа производства - меньшее значение для крупносерийного производства);

tпз - время подготовительно - заключительных работ, приходящееся на партию. Мин.;

tшт - норма штучного времени, мин.

Вторая группа методов основывается на определении суммарных минимальных затрат, связанных с переналадками (кривая 1 на рис. 1.) и хранением заделов (прямая 2), зависящих от размера партии.

Размер партии предметов труда.

Рис. 1. Графическое определение оптимальной величины партии предметов труда.

1 - затраты на наладку оборудования;

2 - затраты по незавершенному производству;

3 - суммарные затраты.

Взяв первую производную по сумме затрат S, получают величину оптимального размера партии.

где Nв.г. - годовой объем выпуска, шт;

Sнал - затраты на наладку и другие работы по подготовке к запуску, грн.;

SД - себестоимость детали (предмета труда), грн.;

Кн - нормативный коэффициент, учитывающий затраты на хранение заделов (доля от их стоимостной оценки, в среднем 0,2).

Периодичность запуска партии в производство

где Ij - периодичность запуска партии предметов труда j - го наименования, дн.;

nj - величина партии предметов труда j - го наименования, шт.;

NДj - среднедневная потребность в предметах труда j - го наименования, шт..

Периодичность запуска партии определяется только в случае, если известен календарный период планирования.

Периодичность планирования tз-в показывает сколько раз в течение планируемого периода производится выпуск партии изделий и одновременный запуск в производство.

где Пз - планируемый размер партии;

Nз - годовая программа выпуска.

К примеру, если календарный период планирования - квартал. Годовая программа выпуска 6000 шт., планируемый размер партии 64 шт., то

В многономенклатурном производстве календарное планирование усложняется установлением для каждой детали индивидуального размера партии. Поэтому всю номенклатуру деталей изделия распределяют по равным периодам запуска партий в производство (один раз в 3 мес., в 2 мес. и т.д.). в соответствии с принятой периодичностью запуска размер партий деталей корректируют:

nk = RNc,

где Nc - среднесуточный выпуск детали, шт.

В оперативном планировании нормативы производственных циклов изготовления деталей используются как нормативы опережений при расчете календарных сроков запуска-выпуска партий и при расчете объема незавершенного производства. Учитывая, что в каждом цехе могут иметь место отклонения от запланированных сроков выпуска партий. Между цехами - изготовителями и цехами - потребителями создают резервные (страховые0 запасы. Увеличивающие опережение. Временем опережения в работе цехов и производственных участков называется период, который отделяет более ранние сроки начала или окончания работы заготовительных и обрабатывающих цехов от окончательного срока выпуска изделий. Как показано на рис.2., опережение выпуска заготовительного цеха по отношению к сборочному равно сумме производственных циклов сборочного цеха и тех промежуточных цехов, которые участвуют в обработке деталей или узлов (кроме данного цеха, поставляющего заготовку), плюс время резервного опережения.

Рис.2. Схема производственного цикла и опережений.

ф - время опережения запуска;

Тзач - цикл заготовительных работ;

Тоб - цикл обработки;

Тсб - цикл сборки;

фвз - время опережения выпуска заготовки;

фзм - время опережения запуска в механическую обработку;

фв.о - время опережения выпуска из механической обработки;

t рез - резервное (страховое) время.

Расчеты опережений необходимы для того, чтобы своевременно и комплектно обеспечивать цехи заготовками, деталями и узлами и, в конечном итоге, бесперебойный выпуск изделий в сроки, заданные графиком. Опережение может быть выражено в днях или комплектах.

При планировании серийного производства ограничиваются определением общего уровня заделов, достаточного для нормального протекания производственного процесса. Общий уровень задела Z зависит от суточного выпуска изделия Nc и величины опережения ф

Z = Nc * ф.

Оперативно - производственное планирование «на склад» характерно для единичного производства. Единичное производство характеризуется большим количеством заказов на изготовление разнообразной продукции единицами и реже малыми, не повторяющимися партиями. При этом в одних изделиях преобладают литейные работы, в других кузнечные, в третьих механические и т.д.

По системе «планирование на склад» осуществляется планирование производства унифицированных и стандартных деталей, удельный вес которых непрерывно растет и по отдельным машинам (изделиям) достигает 70%.

Сущность этой системы ОПП заключается в том. Что запасы унифицированных и стандартных изделий на складе постоянно поддерживаются на расчетном уровне, гарантирующем бесперебойное снабжение сборочного цеха путем своевременного запуска партий деталей в производство.

Функционирование системы «планирование на склад» осуществляется путем постоянного восстановления складских запасов до расчетного уровня. В результате неравномерного потребления унифицированных и стандартных деталей сборкой, что характерно для единичного и мелкосерийного производства, а также вследствие отклонения фактического цикла изготовления партий деталей от расчетного. Возможны случаи «поедания» части страхового запаса. «точка запуска» в этом случае наступит несколько раньше.

Для обеспечения своевременного запуска стандартных и унифицированных деталей в обработку осуществляется систематический контроль за фактическим состоянием заделов этих деталей на складе с помощью подетальной картотеки. На каждую деталь заводится карточка, в которой помимо номера детали, её наименования, размера партии указывается цех - изготовитель. Страховой запас, а также запас, соответствующий точке запуска. В карточках систематически отмечаются данные о движении каждой детали на складе (приход, расход, остаток).

Система «планирование на склад» применяется на практике в нескольких модификациях. Так, помимо системы «на склад» с фиксированной партией запуска используется система с фиксированной периодичностью запуска. В последнем случае размер партии запуска деталей может варьироваться. Он определяется как разность между установленным максимальным суммарным заделом на складе и ожидаемым заделом на дату выпуска. Преимущество этого варианта заключается в возможности упорядочения изготовления стандартных и унифицированных деталей с помощью организации их производства по графикам запуска - выпуска, что дает значительное преимущество для организации равномерной загрузки рабочих.

В качестве планово - учетной единицы этой системы ОПП используется нормативная партия пополнения запаса деталей, сборочных единиц в штуках. Система «планирование на склад» имеет определенный состав основных календарно - плановых расчетов: расчет средней потребности в сборочных единицах, деталях для сборки разных изделий в условную календарную единицу времени (сутки, пятидневку и т.д.) и степень колебания этого показателя; размеры нормативных размеров партий производства деталей (сборочных единиц) по всем технологическим стадиям; определение уровней страхового запаса деталей (сборочных единиц) с учетом колебания потребности сборки, а также длительности цикла их изготовления.

Система «планирование на склад» не предусматривает организацию и учет равномерной загрузки рабочих мест. Главное здесь - это своевременная и комплектная поставка деталей на сборку.

Задача № 1

Исходные данные: вариант планирования подготовки производства вероятностным методом с помощью сетевого графика с указаниями номеров событий и длительностей работ.

Необходимо в задаче: определить параметры сетевого графика - ранние и поздние сроки свершения событий, резервы свершения событий, длительности путей между первоначальным и заключительным событиями, самые ранние и самые поздние сроки свершения работ некритического пути, коэффициенты напряженности выполнения работ некритического пути.

Решение:

Проведем расчет параметров и коэффициентов сетевой модели. Для этого прежде всего изобразим графически вариант данного сетевого графика. Для этого расположим последовательно события и соединим их заданными вариантами работ с заданными длительностями. Прямо на графике рассчитаем те параметры свершения событий, которые даны. Обозначим критический путь сетевого графика.

- критический путь

Рис. 3. Сетевой график

Определим длительности путей сетевого графика от первоначального до заключительного события.

Т1 = 3+15+16+7+3+2 = 46 дней;

Т2 = 2+11+6+10+2 = 31 день;

Т3 = 2+11+4+15+16+7+3+2 = 60 дней - максимальный путь - критический.

1. Рассчитаем ранний срок свершения событий.

Ранний срок свершения исходного события i принимается равным нулю: Tpi = 0. Ранние сроки свершения всех остальных событий определяются в строгой последовательности по возрастающим номерам событий. Для определения раннего срока свершения любого события j рассматриваются все работы, входящие в это событие; по каждой работе определяется ранний срок свершения конечного события как сумма раннего срока свершения начального события работы и продолжительности этой работы Tij. Из полученных значений выбирается максимальное время раннего срока свершения j - го события: Tpi = (Tpi + Tij)max и записывается в левый сектор кружочка, изображающего событие.

2. Расчет поздних сроков свершения событий. Поздний срок свершения завершающего события Tni принимается равным его раннему сроку: Tni = Tpi. Расчет поздних сроков свершения всех остальных событий ведется в обратной последовательности, по убывающим номерам событий. Для определения позднего срока свершения предыдущего события i рассматриваются все работы, выходящие из i - го события. По каждой работе ведется расчет позднего срока свершения начального события Tni как разность между поздним сроком свершения конечного события этой работы Tni и продолжительностью данной работы Tij. Из полученных значений выбирается минимальное время позднего срока свершения i - го события: Tni = (Tni + Tij)min и записывается в правый сектор кружочка.

3. Продолжительность критического пути Ткр соответствует раннему или позднему сроку свершения завершающего события: Ткр = Tpi; Ткр = Tnj.

4. Резерв времени событий определяется разностью между поздним и ранним сроками свершения: Pi = Tni - Tpi.

5. Определение критического пути. Критический путь проходит через события, имеющие нулевой резерв времени, и работы, у которых полный резерв времени равен нулю.

6. Полный резерв времени работы Pnij = Tni - Tpi - Tij.

7. Свободный резерв времени работы Pcij = Tpj - Tpi - Tij либо Pcij = Pnij - Pj.

Также определим степень напряженности выполнения каждой работы (кроме работ критического пути), которая характеризуется коэффициентом напряженности работы.

Khij = t(Lmax)/tkp, или Khij = 1 - Pnij / tkp,

где t(Lmax) - не совпадающий с критическим отрезок пути максимальной продолжительности, проходящий через работу ij;

tkp - продолжительность участка критического пути, не совпадающего с максимальным из путей, проходящих через работу ij;

Работы с коэффициентом напряженности Khij = 0,8 - 0,9 относятся к критической зоне и называются работами подкритического пути. Работы с коэффициентом напряженности Khij < 0,8 имеют часть свободных ресурсов, которые могут быть сняты и переданы для использования их на работах критического и подкритического пути. Работы, располагающие одинаковыми полными резервами времени Tnij, могут иметь разные Khij. У работ критического пути Khkp = 1.

Таблица 1

Коэффициенты напряженности работ некритического пути:

Кн0-4 = 46-43/60-43=0,18

Кн2-3 = 31-15/60-15=0,36

Кн3-8 = 31-15/60-15=0,36

Кн2-3 = Кн3-8 = 0,36 - одна и та же ветвь.

Вывод: длительность критического пути - 60 дней, событие 3 не лежит на критическом пути и имеет резерв времени 29 дней, коэффициент напряженности выполнения прилежащих к этому событию работ Кн = 0,36.

Задача 2

Исходные данные: вариант данных для расчета величины связанных оборотных средств в незавершенном производстве по виду промышленного изделия - деталь.

Таблица 2

Определить: норматив связанных оборотных средств.

Решение:

Произведем расчет параметров, результаты которых занесем в таблицу:

Графа 5 = гр.4 - гр.3;

Подпятник: 37 - 23 = 14

Втулка: 12 - 6,84 = 5,16

Графа 6 = гр.3 + 0,5 гр.5 / гр.4;

Подпятник: (23 + 0,5 * 14) / 37 = 0,81

Втулка: (6,84 + 0,5 * 5,16) / 12 = 0,785

Графа 8 = гр.7 * гр.6

Подпятник: 10 * 0,81 = 8,1

Втулка: 3 * 0,785 = 2,355

Графа 9 = гр.4 * гр.2

Подпятник: 37 * 202 = 7474

Втулка: 12 * 1800 = 21600

Графа 10 = гр.9 / 90 (количество дней в квартале)

Подпятник: 7474 / 90 = 83,04

Втулка: 21600 / 90 = 240

Графа 11 = гр.8 * гр.10 - общая расчетная величина по изделию, грн.

Подпятник: 8,1 * 83,04 = 672,6 грн.

Втулка: 2,355 * 240 = 565,2 грн.

672,6 + 565,2 = 1237,82 грн.

Норматив незавершенного производства:

где Ci - плановая себестоимость i -го изделия;

n - количество изделий по номенклатуре, шт.;

НД - норматив оборотных средств в днях.

НД = Дц * Кнз,

где Дц - длительность производственного цикла в днях;

Кнз - коэффициент нарастания затрат.

Кнз = М + 0,5Вп /С,

где М - плановые затраты на материалы, грн.

Вп - прочие виды затрат, грн.

С - полная плановая себестоимость изделия, грн.

Вывод: объем незавершенного производства по двум изделиям составит по плану 1237,82 грн.

Задача 3

Исходные данные: вариант данных для расчета объемов производства при условии наличия ограничений расходования материальных и трудовых ресурсов.

Таблица 3

Определить в задаче: оптимальный план производства данного вида продукции при выполнении условий ограничения ресурсов и варианта получения максимальной прибыли.

Решение:

Составим оптимальный план выпуска продукции для данного примера. Для этого сформируем уравнение для вычисления величины прибыли по продукции. Причем. Величина прибыли в результате решения примера должна оказаться максимальной для данного производства.

Уравнение вычисления максимальной прибыли называется целевой функцией:

Zmax = 4,6X + 7Y,

где X, Y - оптимальные объемы производства изделий У и Ф.

Для построения графической области допустимых значений решения данного примера составим систему неравенств:

вычислим граничные значения неравенств системы, образовав систему граничных уравнений и применяя стандартный прием.

70X + 67Y = 3850; (X = 0; Y = 57,46) (Y = 0; X = 55).

5X + 7Y = 120; (X = 0; Y = 17,14) (Y = 0; X = 24).

25X + 34Y = 1180; (X = 0; Y = 34,7) (Y = 0; X = 47.2).

Y Решим графически систему неравенств.

57,5

34,7

17,14 А

10

В

F

0 10 24 47,2 55 X

Согласно системы неравенств, область допустимых значений лежит в пределах треугольника FAB. Следовательно, по решению задачи необходимо определить граничные значения этого треугольника и подставить их в целевую функцию. Наибольшая величина прибыли. Полученная в результате вычисления целевой функции, и даст тот вариант плана производства, который обеспечит и выполнение условий лимита по ресурсам. И получения максимальной прибыли.

Точка А (X = 0; Y - 17,14); Z = 4,6*0+7*17,14 = 119,98

Точка В (X = 24; Y = 0); Z = 4,6*24+7*0 = 110,4

Приемлем только вариант с наибольшей прибылью, следовательно равной 119,98 грн.

Вывод: производство изделий Ф должно быть в количестве 17,14 шт., а изделий У - 0 единиц.

Задача 4.1

Определить количество основных и вспомогательных рабочих для выполнения годовой производственной программы. Действительный фонд времени работы одного рабочего рассчитать, используя условные показатели, выбранные произвольно.

Таблица 4

Qв - объем валовой продукции, шт;

Нтм - суммарная норма трудоемкости выполнения изделия данного вида, н-ч;

Квн - планируемый коэффициент выполнения нормы в среднем для одного рабочего,%.

Д - 365 дней в году

П - количество праздников;

В - количество выходных;

Тсм - длительность смены;

Тпер - продолжительность перерыва

НВ - невыходы на работу.2,5 - 4%.

Суммарная трудоемкость:

Тр? = Qв * Нт

Расчетная величина количества основных рабочих:

Рр = Тр? / (Fд * Квн)

Коэффициент выполнения нормы (загрузки) не должен быть ниже 0,85;

- нормальный коэффициент загрузки

Результаты вычислений заносим в таблицу.

Определяем количество основных рабочих для выполнения производственной программы

Росн = 17+42+32 = 91 чел.

Количество вспомогательных рабочих определяют в зависимости от вида технологической операции, на которой они используются.

Для механообработки

Рвспом = 0,45 * 91 = 40,95 = 41 человек

Вывод: для выполнения производственной программы необходимо 91 человек основных производственных рабочих, 17 из которых перезагружены на 16,5%, 42 человека перезагружены на 15,3% и 32 человека перезагружены на 20% и 41 человек вспомогательных рабочих для операции механообработки.

Задача 4.2

Запланировать потребное количество единиц оборудования для выполнения производственной программы. Рассчитать коэффициент загрузки оборудования и его отклонение от нормативного.

Таблица 5

Фн - номинальный фонд времени работы ед. оборудования, ч;

Тр? - трудоемкость программы, н-ч;

Пр - простои оборудования,%

- нормальный коэффициент загрузки

Кзн Кзв

Вывод: для выполнения производственной программы необходимо 9 единиц токарного оборудования с недогрузкой на 4,5% на единицу; 15 единиц фрезерного оборудования загруженного по норме и 7 единиц шлифовального оборудования с недогрузкой на 8,25% на единицу.

Список использованной литературы:

1. Организация, планирование и управление машиностроительным предприятием: Учебник для вузов / Под.ред. проф. Родионова Б.Н. - М.: Машиностроение - 1999.

2. Организация, планирование и управление предприятием машиностроения: учебник для студ. машиностр. спец. вузов / И.М.Ипатов, В.П.Ермилов.- М.: Машиностроение, 1998.

3. Методические указания к практическим занятиям и контрольным работам по дисциплине «Планирование деятельности предприятия» / Шимко Е.В. - ДГМА, 2007.