Файл: Учебное пособие Рекомендовано методическим советом Урфу для студентов, обучающихся по программе бакалавриата по направлению подготовки.pdf

178
УПРАВЛЕНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ
цеха и выполнение плана по номенклатуре. Ниже приведены разновидно­
сти комплектных систем:
Узловой комплект,
в его состав входят детали (с учетом их применяемо­
сти), образующие технологический (сборочный) узел. Изготовление всех де­
талей комплекта должно быть завершено к моменту сдачи комплекта на уз­
ловую сборку.
Групповой комплект
формируется по признаку одинаковости технологи­
ческого маршрута, используемых оборудования, оснастки, периодичности запуска­выпуска или очередности подачи на сборку.
Машино‑комплект
формируется по цехам из заготовок или узлов каждо­
го изделия, изготавливаемого в данном цехе.
Условный машино‑комплект
— разновидность машино­комплекта, за ос­
нову принимается изделие, имеющее наибольший удельный вес в плане пред­
приятия и выпускаемое в течение всего планового периода.
Условный сутко‑комплект
используется, если в программе завода нет «ге­
нерального» изделия, которое выпускается весь год и занимает наибольший удельный вес. Сутко­комплект включает все детали (с учетом применяемо­
сти) для всех изделий, подлежащих изготовлению в плановом периоде из рас­
чета среднесуточной потребности в них.
Помимо приведенных выше систем, в практике отечественных маши­
ностроительных предприятий используется также система планирования
на склад.
Чаще всего она применяется для унифицированных и стандарти­
зованных деталей. Складские запасы этих деталей постоянно поддерживают­
ся на расчетном уровне, гарантирующем бесперебойное снабжение сборки.
Вытягивающие системы ОУП
«Вытягивающая» логистическая система — это организация движения ма­
териальных потоков, при которой материальные ресурсы подаются («вытягива­
ются») на следующую технологическую операцию с предыдущей по мере необ­
ходимости, поэтому нет жесткого графика движения материальных потоков.
Заказы на изготовление материальных ресурсов (готовой продукции, по­
полнение запасов) размещаются, когда их количество достигает определен­
ного критического уровня.
При этом план работы, составленный для одного производственного подразделения, автоматически порождает планы работ для всех остальных участков, включенных в технологическую цепочку.
Группа вытягивающих систем оперативного планирования производ­
ством включает следующие системы: восполнение «Супермаркета», лими­
тированные очереди FIFO, метод «барабан­буфер­веревка» (DBR), лимит незавершенного производства (НЗП), метод вычисляемых приоритетов.

179 5. Управление производственным циклом
Восполнение «Супермаркета»
Схема действия метода «Супермаркет» отражена на рис. 5.7.
Участок 1
Поставщик
Участок 2
Потребитель
«Супермаркет»
Запрос на изготовление
Запрос на поставку
Рис. 5.7. Схема действия метода «Супермаркет»
Отличительные характеристики метода «Супермаркет»:
1. Процесс­потребитель забирает исходные материалы из ячеек супер­
маркета тогда, когда ему это нужно.
2. Для каждого изготавливаемого изделия рассчитывается «точка вос­
полнения» исходных материалов.
3. Как только суммарное количество материалов в ячейках супермаркета и исполняемых заказах становится ниже «точки восполнения», про­
цессу­поставщику посылается новый заказ на их поставку. В качестве такого заказа может выступать пустой контейнер, карточка «Канбан», световой сигнал, пустая ячейка «Супермаркета» и т. п. (оформлять за­
каз на бумаге не обязательно).
4. Для каждого восполняемого материала рассчитывается объем соот­
ветствующей партии. Количество изделий во всех новых заказах рав­
но объему восполняемых материалов.
5. Процесс­поставщик исполняет заказ на восполнение материалов.
6. Заказанные материалы физически помещаются в соответствующие ячейки «Супермаркета».
Формальное производственное расписание работ имеется только у процес‑
са‑потребителя
. План работ для процесса­поставщика формируется автома­
тически в реальном масштабе времени самой вытягивающей системой ОПП.
Не важно, сколько процессов управляется вытягивающей системой, в ней будет только одна точка планирования!
Фактическая средняя величина запасов в ячейках «Супермаркета» в хо­
рошо спроектированной системе большую часть времени составляет 10–
15 % от их общего потенциального объема, обусловленного планом выпу­
ска готовой продукции.
Единственной точкой планирования производства в этой вытягивающей системе будет процесс, который изымает продукцию из последнего по тех­
нологии производства продукции «Супермаркета».

180
УПРАВЛЕНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ
Метод восполнения «Супермаркета» хорошо применим лишь в тех слу­
чаях, когда участок­потребитель имеет возможность выбирать из множества различных вариантов полуфабрикатов, расположенных в ячейках. В других ситуациях этот метод обычно бывает менее предпочтительным.
Лимитированные очереди FIFO
При отсутствии необходимости предоставлять участку‑потребителю воз‑
можность выбора лучше использовать не «Супермаркет», а очередь FIFO
(First­
In­First­Out — «первым пришел, первым вышел», т. е. очередность в поряд­
ке поступления).
Единственная точка расчета производственного расписания находится на участке, который следует непосредственно за последним «Супермаркетом системы». Между участками 2 и 3 находится лимитированная очередь FIFO.
Если участок 2 закончит изготовление продукта, а очередь FIFO из зада‑
ний на участок 3, будет уже заполнена, то он прекращает свою работу во из‑
бежание переполнения очереди.
Для процесса 2 это — сигнал, что он функци­
онирует быстрее всей остальной системы.
Схема действия метода «Лимитированные очереди FIFO» отражена на рис. 5.8.
Участок
1
«С
уп ер ма рк ет
»
Участок
2
Точка расчета графика произ- водства
Лимит. очередь
FIFO
Лимит. очередь
FIFO
К
он
еч
ны
й
пот
ре
би
те
ль
Участок
3
Участок
4
Запас=1 Запас=12 Запас=1 Запас=3 Запас=1 Запас=0 Запас=1
Рис. 5.8. Схема действия метода «Лимитированные очереди FIFO»
Аналогичным образом в случае, если участок 3 затребует следующее за­
дание из предшествующей ему очереди FIFO и окажется, что она пуста, то и процесс 3 тоже остановится. Такая система демонстрирует, какой про­
цесс в данный момент времени является самым медленным.
На рисунке показаны запасы на каждом участке (предполагается, что каждый участок выполняет только одно текущее задание). Участок 3 в дан­
ный момент функционирует медленнее остальных. Это так называемое те‑
кущее ограничение (ресурс, ограничивающий производительность всей системы
(РОП)):
процесс, у которого отношение величины запасов в предшествую­
щей очереди FIFO к величине запасов в последующей очереди FIFO мак­

181 5. Управление производственным циклом симально. Проще говоря, самый медленный участок образует перед собой наибольший объем незавершенного производства.
Поскольку все производственные участки, которые не являются теку­
щим ресурсом, ограничивающим производительность всей системы, вре­
мя от времени будут оставаться без работы, то необходимо определить, чем загружать свободные ресурсы в это время. Обычно устанавливают допол­
нительные задания, которые могут быть выполнены свободными ресур­
сами, что приводит к увеличению фактического объема незавершенного производства.
Лимитированные очереди FIFO можно использовать в массовых и круп­
носерийных производствах, где объем выпуска достаточно высок и техноло­
гический процесс постоянен для всего семейства выпускаемых продуктов.
Метод «барабан-буфер-веревка» (DBR)
Метод «барабан­буфер­веревка» (DBR–Drum­Buffer­Rope) похож на си­
стему лимитированных очередей FIFO, но в ней запасы в отдельных оче­
редях FIFO не ограничиваются. Устанавливается общий лимит на запасы, находящиеся между единственной точкой составления производственного графика и ресурсом, ограничивающим производительность всей системы.
Схема действия метода «барабан­буфер­веревка» отражена на рис. 5.4. Ре­
сурсом, ограничивающим производительность всей системы, на рис. 5.9 яв­
ляется участок 3.
Заказ клиента
Участок
1
Точка расчета графика произ- водства
FIFO
Участок
2
FIFO
Участок
3
РОП
FIFO
Участок
4

182
УПРАВЛЕНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ
«Веревка» — это механизм управления ограничением перегрузки ресур­
са, ограничивающего производительность всей системы. «Веревка» по сути является графиком отпуска материалов, который предотвращает поступле­
ние работы в систему в темпе более высоком, чем она может быть обработа­
на в РОП. Используется для предотвращения появления запасов незавершенно‑
го производства в большинстве точек системы (кроме защищенных плановыми
буферами критических точек).
Ресурс, ограничивающий производительность системы, диктует ритм работы всей производственной системы, поэтому график его работы име­
нуется «барабаном» (Drum). Ресурс, ограничивающий производительность системы, определяет максимальный выход производственной системы в це­
лом, так как она не может производить больше, чем ее узкое место (самый маломощный ресурс).
Лимит запасов и временной ресурс оборудования — «буфер» (Buffer) — распределяется так, чтобы ресурс, ограничивающий производительность всей системы, всегда мог вовремя начать новую работу.
«Буфер» и «веревка» предотвращают недогрузку или перегрузку РОП
. В си­
стеме «барабан­буфер­веревка» буферы, создаваемые перед ресурсом, огра­
ничивающим производительность системы, имеют временной, а не мате­
риальный характер.
Временной буфер — это резерв времени
, необходимый для защиты запла­
нированного времени начала обработки. Буферное время служит для «защи­
ты» наиболее ценного ресурса от простоев.
Поступление материалов может осуществляться на основе заполнения ячеек «Супермаркета». Передача деталей на последующие этапы обработки после их прохождения через ресурс, ограничивающий производительность системы, уже не является лимитируемыми FIFO, т. к. производительность этих процессов заведомо выше.
Только критические пункты в производстве защищаются буферами, ими являются:
— сам ресурс с ограниченной производительностью (участок 3);
— последующие этапы сборки с использованием детали, обработанной
РОП;
— отгрузка готовой продукции, содержащей детали, обработанные РОП.
Поскольку в методе «барабан­буфер­веревка» (DBR) защита от возмож­
ных отклонений сосредоточена в наиболее критичных местах производства и устраняется во всех прочих местах, производственный цикл может быть сокращен до 50 % и более, без ухудшения надежности.
Недостаток
метода DBR: обязательное существование ресурса, ограни­
чивающего производительность системы, локализуемого на заданном го­
ризонте планирования, что возможно только в серийном и крупносерий­
ном производстве.

183 5. Управление производственным циклом
Лимит незавершенного производства (НЗП)
Система с лимитом незавершенного производства похожа на метод «ба­
рабан­буфер­веревка». Отличие в том, что создаются не временны’е буфе‑
ры, а фиксированный лимит материальных запасов
, который распределяется на все процессы системы, а не заканчивается только на ресурсе, ограничи­
вающем производительность.
Этот подход значительно проще рассмотренных выше систем ОПП, вне­
дряется легче, и более эффективен.
Данная система эффективна для ритмичных производств со стабильной номенклатурой, неизменяемыми техпроцессами (массовое, крупносерийное
и серийное
производство). В единичном и мелкосерийном производстве, где постоянно запускаются в новые заказы с оригинальной технологией, где сро­
ки выпуска продукции диктуются потребителем и могут изменяться в про­
цессе изготовления.
Схема действия метода «барабан­буфер­веревка» отражена на рис. 5.10.
Заказ клиента
Участок
1
Точка расчета графика произ- водства
FIFO
Участок
2
FIFO
Участок
3
РОП
FIFO
Участок
4
К
он
еч
ны
й
по
тр
еб
ит
ел
ь
Лимит незавершенного производства = 13
Рис. 5.10. Схема действия метода «Лимит незавершенного производства»
Особенностью рассмотренных систем является возможность вычисле­
ния времени выпуска изделий на основе ритма (ритм — это количество из­
делий, выпускаемых в единицу времени).
В единичном и мелкосерийном производстве каждый из участков может быть РОП для одних заказов, не вызывая проблем при обработке других за­
казов, возникает эффект «виртуального узкого места» Для таких случаев наи­
более эффективен метод вычисляемых приоритетов

184
УПРАВЛЕНИЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫМ ПРЕДПРИЯТИЕМ
Деловые ситуации и задания для обсуждения
Метод вычисляемых приоритетов
Метод вычисляемых приоритетов наиболее эффективен в единичном и мелкосерийном производстве, когда узкое место (РОП) может изменяться при изменении плана производства. В этом случае станочный парк в сред­
нем недогружен, а его пропускная способность низкая.
Метод вычисляемых приоритетов является обобщением системы попол­
нения «Супермаркета» и системы с лимитированными очередями FIFO. Раз‑
ница
в том, что в данной системе не все пустые ячейки в «Супермаркете» по‑
полняются в обязательном порядке
, а производственные задания, оказавшись
в лимитированной очереди, продвигаются по участкам не по правилам FIFO
, а по другим приоритетам. Правила вычисления приоритетов назначают в единственной точке планирования — на участке, следующем непосред­
ственно за первым «Супермаркетом»:
— ближайший срок готовности,
— max длительность обработки,
— min длительность обработки,
— директивный приоритет.
На каждом участке должна быть система, обеспечивающая своевремен­
ную обработку заданий с учетом их текущего приоритета. «Вытягивание» осуществляется за счет того, что последующий участок выполняет только те задания, которые имеют максимальный приоритет при заполнении ячеек
«Супермаркета». Последующий участок, являясь единственной точкой пла­
нирования, сам вынужден выполнять только наиболее приоритетные зада­
ния. Численные значения приоритетов заданий получаются за счет вычис­
лений на каждом из участков значений общего для всех критерия. Вид этого критерия задается на уровне предприятия, а его значения каждый производ­
ственный участок вычисляет самостоятельно для заданий, вставших в оче­
редь на обработку.
Использование вытягивающих методов оперативного планирования при­
водит к сокращению длительности производственного цикла изготовления продукции, увеличивая ее конкурентоспособность, и уменьшает запасы неза­
вершенного производства, что при прочих равных условиях увеличивает рен­
табельность оборотных средств и активов в целом.
Определите, выполним ли оперативный план на 1­й квартал при задан­
ных производственных циклах, трудоемкости обработки по ведущим дета­
лям и ограничениям по фонду времени работы оборудования. Исходные дан­