Оперативно-календарне планування в одиничному виробництві

Характерною особливістю одиничного виробництва є велика номенклатура продукції, яка випускається за окремими замовленнями штуками. За цих умов основним завданням оперативно-календарного планування є забезпечення своєчасного виготовлення різноманітних виробів у суворо визначені договорами із замовниками строки при рівномірному завантаженні всіх виробничих підрозділів і робочих місць.

Дані таблиці 5.1 свідчать, що основним об'єктом планування в одиничному виробництві є замовлення, на підставі якого складається план робіт для виробничих підрозділів підприємства.

Комплекс робіт з виконання замовлення містить три етапи:

• 1) оформлення замовлення;
• 2) організаційно-технічна підготовка виробництва до виконання замовлення;
• 3) виробництво виробу за замовленням.

На першому етапі вивчаються технічні і виробничі можливості підприємства та економічна доцільність робіт, узгоджуються із замовниками всі основні показники щодо замовлення та умов його виконання, укладається договір на виконання замовлення.

Основні дані по замовленню, якому присвоюється відповідний номер (шифр), фіксуються у портфелі замовлень. Він слугує головним вхідним документом для оперативно-календарного планування. Строки виконання робіт за замовленням заносяться у план-графік відділами і цехами.

Другий етап охоплює виконання всіх робіт з технічної підготовки виготовлення виробу за замовленням, закріплення окремих видів робіт за виробничими підрозділами та визначення строків їх виконання. На цьому етапі проводяться календарно-планові розрахунки тривалості виробничого циклу виготовлення замовлення, потреби в устаткуванні і його завантаженні, визначається кількість необхідних робочих місць за видами робіт, режим роботи виробничих підрозділів тощо.

Основним плановим документом виконання замовлення у виробничих підрозділах є виробнича специфікація, що містить повний перелік деталей і вузлів конкретного замовлення. На підставі цієї специфікації визначають послідовність і строки виконання замовлення на всіх операціях в межах цеху чи дільниці відповідно до технологічного маршруту.

На третьому етапі процесу виготовлення виробу або партії виробів проводиться оперативна підготовка підрозділів і робочих місць до виробництва, здійснюється постійний оперативний контроль за виконанням робіт на всіх стадіях виробництва і оперативне регулювання виробничого процесу для забезпечення виконання замовлення у встановлені планом-графіком строки.

Зміст планування технічної підготовки виробництва докладно подано в темі 12 цього підручника.

Оперативне планування в одиничному виробництві грунтується на комплексі календарно-планових нормативів (розрахунків), зміст яких визначається особливостями цього типу виробництва, а саме тривалістю виробничого циклу, календарних випереджень у роботі окремих виробничих підрозділів, календарних графіків викопання окремих замовлень, зведеного об'ємно-календарного графіка.

Календарно-планові розрахунки в одиничному виробництві охоплюють усі стадії виробничого процесу виготовлення виробу. їх здійснюють в порядку, зворотному доходу технологічного процесу. Календарно-планові розрахунки містять:

• 1) розрахунки тривалості виробничого циклу виготовлення замовлення за стадіями;
• 2) побудову циклових графіків за окремими замовленнями;
• 3) визначення календарних випереджень у роботі окремих виробничих підрозділів у виготовленні замовлення;
• 4) побудову зведеного циклового графіка запуску-випуску виробів за всіма замовленнями, передбаченими планом підприємства;
• 5) проведення об'ємно-календарних розрахунків завантаження виробничого устаткування і площ за календарними періодами;
• 6) коригування зведеного об'ємно-календарного графіка з метою вирівнювання завантаження робочих місць в окремі планові періоди. Нормативно-розрахунковою базою оперативного планування в одиничному виробництві є цикловий графік, який на практиці називають циклограмою. Цей графік регламентує виготовлення замовлення за стадіями технологічного процесу в часі. Зазвичай розробляють цикловий графік не на кожен виріб, а на типового представника.

Для кожного виробу конкретного типу з урахуванням його особливостей укрупнено визначають поправочний коефіцієнт. Циклограми виготовлення окремих замовлень розробляють методом коригування циклового графіка виготовлення виробу – типового представника на поправочний коефіцієнт для відповідного замовлення.

На підставі уточненого циклового графіка визначають строки запуску- випуску основних вузлів і деталей та складання виробу. Строки подачі деталей та вузлів на складання визначаються на підставі встановлених строків випуску і величини випереджень, які обчислюються за цикловим графіком. Строки запуску у виробництво заготовок встановлюються на підставі строків їх випуску, які у свою чергу, зумовлені тривалістю циклу обробки деталей і строків запуску їх на складання за уточненим цикловим графіком.

В одиничному виробництві горизонтом оперативного планування, на який розробляється програма для цехів, є місяць. Підставою для складання місячного завдання цеху з виробництва продукції є квартальна програма. До місячного цехового плану зараховують лише ті замовлення, які технічно й організаційно повністю підготовлені до виробництва. Розроблення місячної цехової програми виготовлення виробів здійснюється методом підбору за портфелем замовлень. Сутність цього методу полягає в тому, що з окремих календарних планів-графіків за замовленнями обираються номенклатура і строки робіт відповідно до договірних строків виконання замовлень і рівномірного завантаження виробничого устаткування і площ.

Основним календарно-плановим нормативом в одиничному виробництві є тривалість виробничого циклу. За умов одиничного виробництва цикл виготовлення деталей визначається за провідними деталями виробу чи кожного вузла за припущення, що решта деталей певного вузла чи виробу повинні оброблятися паралельно з виготовленням провідної відповідно до календарного плану-графіка. Вибір провідних деталей дозволяє спростити календарно-планові розрахунки і забезпечити обґрунтування планування цехового запуску всіх деталей у виробництво. Зазвичай провідними обираються деталі, які характеризуються найбільшою трудомісткістю, процес їхньої обробки складається з багатьох операцій, і вони необхідні для складання виробу на перших етапах робіт. Провідні деталі визначаються з кожного оброблюючого цеху, який комплектує складання виробу.

Розрахунки тривалості виробничого циклу виконуються за окремими стадіями або частковими процесами, що здійснюються в конкретних виробничих підрозділах у порядку, зворотному до перебігу технологічного процесу, тобто, від складально-випробовувальної стадії до запуску матеріалів у обробку в заготівельних цехах підприємства.

Визначення тривалості виробничого циклу виготовлення замовлення починається з розроблення календарного циклового графіка (циклограми), який є найважливішим документом міжцехового оперативного планування в одиничному виробництві (рис. 5.6). Якщо виріб простий, то циклограма може охоплювати всі стадії його виробництва. Для складного виробу зазвичай розробляють циклограми на складання. Цей графік є підставою для встановлення послідовності комплектування і черговості подачі деталей на складання.

Циклограма є графічним зображенням технологічного процесу виготовлення виробу на всіх стадіях процесу чи тільки на стадії його складання в обраному масштабі часу. Відправним моментом при побудові циклограми є планова календарна дата випуску готового виробу (партії виробів) і здача його замовникові.

Від цієї дати на календарну шкалу у зворотній послідовності наносять тривалість виконання складальних і обробляючих процесів (операцій). При цьому враховується паралельне виконання операцій і робіт.

Вхідними даними для побудови циклового графіка є структурна схема виробу і тривалість виробничих циклів виготовлення всіх його складових частин та виконання складальних робіт. Структурна схема виробу відображає склад його конструкції, тобто розкладання на вузли, підвузли (блоки) та інші складальні з'єднання, які можна виготовляти (виконувати) одночасно (паралельно). Тривалість виробничого циклу виготовлення заготовок і деталей, що входять до складу виробу, і складальних операцій визначається на підставі норм часу, кількості робочих місць, зайнятих виконанням окремої операції, розміром окремої партії деталей чи виробів, видом їхнього руху у виробництві та іншими чинниками. Для її визначення користуються формулами, наведеними вище. При складанні циклового графіка необхідно враховувати міжцехові перерви, які мають страховий характер. їхня тривалість зумовлена конкретними умовами виробництва.

Загальна тривалість виробничого циклу виготовлення виробу (партії виробів) визначається як сума максимальних за тривалістю виробничих циклів, послідовно пов'язаних процесів виготовлення складових частин виробу і його складання та випробовування.

Для побудови циклограми складання виробу можна скористатися сітьовими графіками. Тоді спочатку розробляється сітьова модель, яка відображає послідовність виконання окремих робіт зі складання виробу, порядок надходження вузлів і підвузлів, можливість паралельного виконання робіт. Далі визначається тривалість виконання окремих операцій процесу складання на підставі їхньої нормативної трудомісткості. Згодом обчислюють параметри сітьового графіка і визначають критичний шлях, тобто тривалість виробничого циклу складання виробу. Методику побудови сітьового графіка та розрахунку його параметрів докладно подано в темі 10. При побудові сітьової моделі складання виробу необхідно орієнтуватися на забезпечення рівномірної зайнятості робітників на дільницях складання шляхом зміщення частини робіт, що не лежать на критичному шляху, на більш ранні строки. Параметри сітьового графіка узгоджують з календарними строками виконання окремих робіт і випуску виробу.

Приклад 5.5. Побудувати цикловий графік і визначити тривалість виробничого циклу виготовлення простого виробу. Структурну схему виробу подано на рис. 5.6, а тривалість виробничих циклів виготовлення деталей, складання підвузлів, вузлів та виробу наведено в табл. 5.4.

Розв'язання

Цикловий графік (рис. 5.7) побудуємо укрупнено без розкладання технологічного процесу на окремі операції і переходи. З метою спрощення для навчальних цілей графік побудуємо в робочих днях. Він є графічним зображенням технологічного процесу виготовлення деталей, складання підвузлів, вузлів та виробу в обраному масштабі часу (одна клітина відповідає одному робочому дню). Як видно з циклового графіка (рис. 5.7), загальна тривалість технологічного циклу виготовлення виробу визначається як сума тривалості виробничих циклів виготовлення деталі 111 (Д111) та складання підвузла 11 (ПВ11), вузла 1 (В1) і виробу (ЗА), які є послідовно пов'язаними у виробничому процесі й мають максимальну тривалість виробничих циклів. Усі інші деталі, підвузли і вузли вимагають меншого часу для виготовлення. їх виробництво здійснюється паралельно. Тривалість виробничого циклу виготовлення виробу, як видно з графіка (рис. 5.7), становить 50 робочих днів.

Планові розрахунки тривалості виробничого циклу і побудова циклового графіка виготовлення виробу за замовленням проводяться з метою встановлення початкових строків запуску вузлів, деталей і заготовок у виробництво для забезпечення своєчасного їх виготовлення, і подачі на наступну стадію виробничого процесу.

Рис. 5.6 Структурна схема виробу

Таблиця 5.4

Тривалість виробничого циклу виготовлення деталей, складання підвузлів, вузлів та виробу (цифри умовні)

Рис. 5.7. Цикловий графік виготовлення простого виробу

На підставі циклових графіків з окремих замовлень складають зведений графік виготовлення всіх замовлень, передбачених виробничою програмою на черговий плановий період. Побудова зведеного графіка здійснюється шляхом нанесення на календарну шкалу відрізків прямих з відповідним штрихуванням, що відповідають тривалості окремих стадій виробничого циклу кожного замовлення. Основне призначення зведеного циклового графіка – це забезпечення завантаження виробничих площ і устаткування роботами з виготовлення різних замовлень в один і той самий період.

Цикловий графік є підгрунтям для побудови об'ємно-календарного графіка виготовлення замовлення. Цей графік, як і цикловий, будується в порядку, зворотному доходу виробничого процесу. Для складальних робіт вирішального значення набуває використання виробничих площ, а для обробляючих і заготівельних робіт – завантаження устаткування. На графіку завантаження виробничих площ і устаткування відображається у вигляді прямокутників різної форми. На вертикальній вісі у прийнятому масштабі відображають розмір площі у квадратних метрах (м2) (висота прямокутника), на якій складається виріб чи вузол, а на горизонтальній вісі – тривалість часу, протягом якого використовується ця площа (ширина прямокутника).

Отже, розміри прямокутників у прийнятому масштабі відповідають добутку необхідної площі для складання виробу (м2) на тривалість циклу складання (год.) відповідно до циклового графіка.

У подальшому об'ємно-календарні графіки складання виробів за окремими замовленнями поєднуються у зведеному об'ємно-календарному графіку складання всіх замовлень. При побудові цього графіка може виявишся збіг строків виконання робіт за різними замовленнями на одній виробничій площі. Іншими словами, окремі робочі місця в певні періоди часу будуть зайняті виготовленням кількох замовлень (на зведеному об'ємно-календарному графіку вони зображаються чорними прямокутниками), а інші робочі місця виявляться незавантаженими (на зведеному об'ємно-календарному графіку вони зображаються білими прямокутниками).

Для забезпечення рівномірного завантаження площі і своєчасного виконання робіт за всіма замовленнями спочатку складений об'ємно-календарний графік коригується шляхом зміщення строків складання виробів за окремими замовленнями на більш ранні, ніж передбачені загальним графіком.

Після коригування загального об'ємно-календарного графіка проводять розрахунки завантаження устаткування обробляючих та заготівельних цехів і строків їх виконання за загальним графіком. Розглянемо конкретний приклад.

Приклад 5.6. Побудувати графік виготовлення комплектів деталей за замовленням у механічному цеху при рівномірному завантаженні устаткування. Визначити ступінь рівномірності завантаження провідної групи устаткування.

Вхідні дані. Кількість верстатів за провідними групами устаткування: свердлильних – 3, токарних – 5, фрезерних – 2. За кожним замовленням виготовляється один виріб. Тривалість (Тц) оброблення провідної деталі з кожного виробу, трудомісткість оброблення (ТРМ) деталей (з урахуванням коефіцієнта виконання норм) за провідними групами устаткування, строки подачі комплектів на складання наведені в табл, 5.5. Число робочих днів (Др) у квітні дорівнює 22, у травні – 19, у червні – 20. Режим роботи: восьмигодинний робочий день, дві зміни на добу. Втрати часу на ремонт і простої устаткування (ВЧру) складають 4% від номінального фонду.

Таблиця 5.5

Вхідні дані для проведення розрахунків (цифри умовні)

Розв'язання

1. Побудову графіка виготовлення комплектів деталей за замовленнями наведено в таблиці 5.6. Передбачається, що деталі, які входять у комплект, обробляються паралельно з провідною деталлю.

Таблиця 5.6

Графік виготовлення комплектів деталей за замовленнями

2. Ефективний фонд робочого часу устаткування за місяць () визначимо за такою формулою:

(5.17)

де ВЧРУ – витрати часу иа ремонт устаткування, %.

Обчислимо ефективний фонд часу роботи устаткування: у квітні -= 22•2•8•0,96 – 338 год.;

у травні -= 19•2•8•0,96 – 292 год.;

у червні -- 20•2•8•0,96 = 307 год.

Пропускна здатність устаткування за місяць обчислюється множенням ефективного фонду часу його роботи у відповідному місяці на кількість верстатів у групі.

3. Розрахунок завантаження устаткування механічного цеху в другому кварталі планового періоду подано в табл. 5.7.

Таблиця 5.7

Розрахунок завантаження устаткування відповідно до розподілу замовлень за місяцями

1. Результати розрахунків (табл. 5.7) приводять до висновку, що в другій половині травня і в першій половині червня спостерігається незначне перевантаження всіх груп устаткування. З метою вирівнювання завантаження устаткування протягом другого кварталу змінимо строки обробки деталей для замовлення № 815 з травня і червня на квітень. При такій зміні збільшиться тривалість виробничого циклу виготовлення замовлення № 815, що є негативним явищем. Однак, завантаження устаткування вирівнюється. З табл. 5.8 видно, що при виконанні замовлення № 815 завантаження механічного цеху вирівнюється.

Таблиця 5.8

Розрахунки завантаження устаткування після зміни строку обробки замовлення № 815

На підставі плану-графіка виконання замовлення розробляються уточнені місячні календарні плани-графіки підготовки виробництва цього замовлення, його виготовлення і випробування На підставі строків виконання замовлень виробничо-диспетчерською службою складаються місячні оперативно-виробничі програми для цехів. У цих програмах по кожному замовленню перераховуються всі деталі і вузли, що підлягають запуску-випуску відповідним цехом.