flarione.ru → История и факты

Оперативное планирование единичного производства. Планирование единичного производства Особенности проведения расчетов плана

Единичным производством характеризуется большим количеством заказов на изготовление разнообразной продукции, но при этом могут преобладать те или иные виды работ. Поэтому сущность Оперативно производственного планирования заключается в том, чтобы сгруппировать заказы, таким образом, при котором сможем обеспечить наилучшее сочетание сроков изготовления продукции и равномерной загрузки оборудования. Для выполнения этого условия делают предварительный расчёт длительности производственного цикла и лишь, затем указывают реальные сроки выполнения заказа. Основной особенностью планирования в единичном производстве являются учёт всех стадий производства и изготовления изделия:

научно исследовательская работа; разработка конструкции; разработка технологии изделия; проектирование инструмента и оснастки; нормирование затрат труда; изготовление, испытание и доведение изделия до промышленного образца.

Календарное распределение в единичном и мелкосерийном производстве включает:
♦ распределение изделий согласно срокам, предусмотренным договорами;
♦ подбор изделий, имеющих конструктивно-технологическую общность, для параллельного изготовления с таким расчетом, чтобы можно было организовать партионную обработку общих деталей. Выпуск таких изделий закрепляется за определенным месяцем в рамках сроков договора;
♦ анализ загрузки оборудования для изготовления изделий, имеющих конструктивно-технологическую общность, и подбор изделий для параллельного выпуска, дополняющих их, с таким расчетом, чтобы наиболее полно загрузить промышленное оборудование и площади;
♦ максимальную концентрацию выпуска определенного вида изделий в течение ограниченного интервала времени, что сокращает номенклатуру одновременно изготовляемых изделий;
♦ проверку расчетов загрузки оборудования и площадей при различных комбинациях сочетаний изделий на выпуск по отдельным месяцам и корректировку намеченного распределения;
♦ проверку полученного календарного распределения с точки зрения равномерности выпуска;
♦ корректировку расчетов и получение наиболее эффективного варианта календарного плана.

Оперативно производственное планирование в единичном производстве включает в себя:

расчёт производственного цикла; построение календарного графика выполнения заказов; расчёт времени опережения в работе цехов; расчёт загрузки оборудования; ежесменный учёт выполнения заказов.

Особенности оперативно-календарного планирования единичного производства обусловлены его спецификой большой и по существу неограниченной номенклатурой. Изготовление продукции осуществляется по заказам, это и предопределяет методику планирования – так называемый позаказный метод. В объем работ заказа входит не только изготовление самого изделия, но и вся техническая подготовка производства. Основной задачей оперативно-календарного планирования в единичном производстве является одновременное выполнение множества заказов в сроки, предусмотренные договорами. При этом должна быть обеспечена равномерная загрузка всех звеньев производства и, как следствие, рациональное использование оборудования и рабочей силы.

Основа для разработки плана производства - календарно-плановые нормативы, которые включают:

Расчет длительности производственного цикла сборочных процессов, изготовления изделий, заготовок и построение цикловых графиков по отдельным изделиям;

Расчет опережений в запуске изделия в производство по цехам;

Составление сводного календарного графика выполнения заказа;

Расчет загрузки оборудования по видам работ в разрезе смен, участков, цехов;

Объемно-календарные расчеты и корректировка сводного графика.

Срок выпуска изделия и длительность производственного цикла лежат в основе всех остальных календарно-плановых расчетов.

Расчет длительности производственного цикла изготовления изделия начинается с разработки календарного графика общей и узловой его сборки (циклограммы). Последняя определяет продолжительность производственного цикла и устанавливает очередность комплектования узлов изделия. Она строится на основе сборочной схемы. После определения длительности цикла сборки изделия, продолжительности механической обработки и изготовления заготовок можно определить полный цикл изготовления изделий и составить цикловой график выполнения заказа, который служит важным документом для межцехового планирования на предприятиях с единичным типом производства. При составлении циклового графика изготовления изделия учитывается также пролеживание деталей (межоперационное, межцеховое).

Выполнение заказа можно разделить на ряд этапов: оформление заказа, подготовка производства и собственно изготовление изделия. Примерная технология выполнения этих работ следующая: получив предложение на выполнение заказа, бюро заказов выясняет возможность его исполнения, При наличии такой возможности ставит об этом в известность заказчика и приступает к его оформлению. Процесс оформления заключается в установлении сроков выполнения, определении стоимости заказа и некоторых технических условий. Эти данные затем включаются в проект договора, представляемый на подпись заказчику. Определение указанных выше параметров проекта договора осуществляется на основании запросного листа. Этот лист составляет бюро заказов после решения вопроса о возможности выполнения заказа и направляет в конструкторский отдел. Здесь определяются объемы работ, сроки их выполнения, перечень и нормы расхода материалов и покупных полуфабрикатов. Далее запросный лист проходит технологический, инструментальный отдел и другие службы, каждая из которых устанавливает параметры заказа применительно к своим выполняемым функциям. При разработке этих предварительных данных используются укрупненные нормативы. Основные данные заказа заносятся в специальный журнал, так называемый портфель заказов. Данные являются исходными параметрами для производственного планирования. Сроки выполнения работ по заказу в целом; по этапам; по структурным подразделениям фиксируются ПДО предприятия в план графике прохождения заказа. Этот план-график составляется укрупнено цепным методом обратно ходу технологического процесса, начиная с установления срока сдачи объекта заказчику. На основании плана-графика разрабатываются квартальные и месячные планы подготовки и изготовления изделия.

На основании цикловых графиков устанавливают календарные сроки опережения по отдельным этапам производственного процесса. Под опережением понимается календарный промежуток времени, на который каждый предыдущий производственный процесс (заготовительный) должен опережать последующий (механо-обрабатывающий и сборочный) с целью его окончания в установленный срок.

На основе установленного срока выпуска изделия и длительности производственного цикла определяется срок его запуска в производство, рассчитывается трудоемкость комплектов по видам работ по сменам, цехам и участкам и оперативный план доводится до структурных подразделений.

Нормативной базой календарного планирования в единичном производстве служит цикловой график, регламентирующий изготовление изделия по фазам во времени. На его основании устанавливаются сроки запуска и выпуска основных узлов и деталей, а также срок общей сборки изделия. Методика построения циклового графика следующая: в соответствии с технологическим процессом строится структурная схема производства изделия (она может быть в виде веерной схемы или сетевого графика), важно, чтобы схема отражала структуру изделия, показывала, какие детали и узлы, а следовательно и работы, могут производиться параллельно, а какие только последовательно; на основании структурной схемы строится цикловой график сборки и испытания изделия (исходными данными являются трудоемкость работ, наличие рабочей силы, имеющийся в соответствии со схемой и технологическим процессом, фронт работ); К цикловому графику сборки пристраивается график длительности изготовления отдельных узлов, деталей, в результате получается цикловой график изготовления изделия в целом. Календарные цикловые графики разрабатываются вначале по отдельным заказам, а затем на их основании составляется общий календарно-объемный график по всему портфелю заказов на данный плановый период.

При этом необходимо обеспечить такую загрузку всех звеньев производства, чтобы она соответствовала их пропускной способности и была равномерной на протяжении планового периода. Для решения этой задачи производятся календарно-объемные расчеты и строятся соответствующие графики, в которых показывается увязка календарных сроков выполнения отдельных заказов и загрузки производственного оборудования и площадей. Делается это следующим образом: на основании цикловых графиков формируют объемно-календарные графики выполнения каждого заказа. Для этого на схему последовательно наносят величину загрузки по отдельным заказам в виде прямоугольников, каждый из которых обозначает по вертикали число рабочих мест, занятых выполнением заказа, а по горизонтали – календарный период выполнения работы. Затем графики всех заказов увязываются в сводном объемно календарном графике. Последний содержит объём работ и сроки выполнения всех включенных в программу заказов.

При построении сводного объемно-календарного графика выполнения заказов может оказаться, что сроки выполнения отдельных работ по разным заказам на одном и том же оборудовании совпадут и оно окажется перегруженным или, наоборот, в какой-то отрезок времени оборудование окажется незагруженным. В этих случаях необходимо откорректировать сроки выполнения работ, предусмотренные объемно-календарными графиками отдельных заказов. При этом может возникнуть необходимость разработки мероприятий по ликвидации узких мест или дополнительной загрузке широких мест. Сводный объемно-календарный график выполнения заказов является исходным пунктом для составления месячных производственных программ по участкам. При их составлении, учитываются также данные о выполнении задания за предыдущий период, о состоянии незавершенного производства, о новых принятых срочных заказах. Одновременно уточняются номенклатура и объем работ сводного объемно календарного графика выполнения заказов. Задание участку на месяц должно содержать наименование работ, количество и трудоемкость этих работ, сроки запуска и выпуска деталей и узлов или начала и окончания сборочных работ. Рабочие знакомятся с месячными заданиями на производственных совещаниях, кроме того задания до них доводятся в письменном виде.

Оперативное планирование и учет в единичном производстве

Доведенные до участков и рабочих месячные задания конкретизируются и детализируются путем составления планов на декаду, неделю, смену. Для составления таких планов нужно иметь сведения о состоянии работ, техдокументацию на предстоящие работы, а также информацию об обеспечении заказов всем необходимым. Составление календарных планов-графиков работ внутри месяца на участках состоит в подборе требующихся по месячному плану деталей, узлов и т.д., а также установлении такой их очередности, которая бы обеспечивала сроки выполнения заказов, равномерную загрузку оборудования и рабочих. Однако оперативная работа на участках не ограничивается плановыми расчетами, составлением оперативных планов-графиков работы, мастер участка обязан проверить предпосылки их выполнения: наличие и состояние технической документации (чертежей, карт техпроцессов и т.д.), комплектность обеспечения заказа материалами, полуфабрикатами, заготовками, увязку сроков передачи деталей и узлов между участками, обеспеченность инструментом и т.д.

Декадные, недельные планы конкретизируются в сменно-суточных заданиях для отдельных рабочих. При малой длительности производственных циклов выдаются сменные или суточные задания. При длительных производственных циклах возможна выдача задания на несколько дней с распределением его по дням и сменам. Реальность сменных заданий должна обеспечиваться соответствующей подготовкой производства. В сменные задания включаются только такие работы, для которых имеются техдокументация, оснастка, сырье, материалы и т.д.

Запланированные работы передаются для исполнения, остается сконкректировать их выполнение. Объектами учета являются сроки выполнения этапов работ; последовательность движения деталей, узлов; наличие брака; сроки сдачи готовой продукции. Осуществляется учет на основе первичной информации (акты сдачи этапов работ, накладные, наряды и т.д.). Для наглядности хода работ на основании данных учета строятся графики.

На станкостроительных предприятиях с индивидуальным типом производства действует, как правило, позаказно-партионная система производственного планирования и учета, при которой 55-60 станков различных (компоновок) объединяют в партию, которая служит единой планово-учетной единицей (заказом). Такая система позволяет уменьшить количество планово-учетных единиц, укрупнить партию запуска унифицированных деталей, осуществить групповое изготовление оригинальных деталей. Объем производства по цехам планируется и учитывается в комплектной товарной продукции.

Планирование производства унифицированных деталей осуществляется по так называемой системе планирования “на склад”. Сущность этой системы заключается в том, что запасы унифицированных деталей на складе постоянно поддерживаются на уровне, обеспечивающем бесперебойное снабжение сборочного цеха, путем своевременного запуска партий деталей в производство.

Исходным документом для определения потребности в унифицированных деталях служат конструкторские спецификации, на основе которых разрабатываются специальные ведомости применяемости деталей.

Целесообразность применения той или иной системы планирования (позаказной и комплектно-узловой) определяется длительностью производственного цикла сборки изделия или заказа. При сравнительно непродолжительном цикле сборки, не превышающем примерно один месяц, применяется позаказная система планирования, сущность которой заключается в том, что все необходимые детали для узловой и монтажной сборки изделия подаются заблаговременно и комплектуются перед началом сборочных работ. Согласование отдельных звеньев производственного процесса изготовления деталей при данной системе планирования осуществляется путем организации своевременной подготовки и запуска изделий в обработку на основе циклового графика выполнения заказа применительно к заданному сроку выпуска. Планово-учетной единицей работы сборочных цехов является заказ на изготовление одного или нескольких изделий для обрабатывающих и заготовительных цехов - комплект деталей или заготовок на заказ.

Единичное производство характеризуется нерегулярной повторяемостью илы неповторяемостыо производственных работ, когда изготовляются изделия специального назначения в небольших количествах (например, изготовление отдельных экземпляров нестандартного оборудования, крупных станков, штампов, прокатных станов, мощных турбин и т.д.). Это производство подразделяют на единичное разовое, повторяемое и опытное.

Под опытным производством понимается производство образцов, партий или серый изделий для проведения исследовательских работ или для разработки конструкторской и технологической документации для установившегося производства.

Предприятия единичного производства выпускают большую номенклатуру изделий, как правило, не повторяющуюся в течение планируемого периода. Производство выполняется в основном на универсальном оборудовании, размещенном в цехе по групповому признаку. В сборочных цехах осуществляется мелкосерийная поузловая и пообъектная сборка. В соответствии с характером универсального оборудования рабочие места единичного производства загружаются различными работами по утвержденному плану. Единичное производство характеризуется изготовлением различных изделий единичными или небольшими сериями, выполнением единичных заказов в различных отраслях и сферах деятельности.

Наиболее сложной отраслью промышленности является машиностроение. Изучив подходы и методы на примере сложной отрасли, нетрудно будет применить полученные знания в простой отраслевой структуре, например, в отрасли бытового обслуживания населения. При этом следует помнить: чем проще отраслевая структура, тем меньше должно быть календарно-плановых расчетов. Повторяемость выпуска изделий в единичном производстве либо отсутствует, либо нерегулярна и не оказывает влияния на существенные особенности производственного процесса.

Учетно-плановой единицей в единичном производстве является заказ. Поэтому главная задача оперативно-календарного планирования (ОКП) в этих условиях заключается в обеспечении своевременного выполнения разнообразных заказов в соответствии с производственными программами при равномерной загрузке всех звеньев производства и наименее коротких производственных циклах выполнения заказа.

Характерной чертой ОКП в условиях единичного производства является тесная связь календарно-плановых расчетов с планированием технической подготовки выполнения каждого заказа.

В единичном производстве следует увеличивать удельный вес унифицированных и стандартных составных частей выпускаемой продукции. Это позволяет применить групповые технологии, специализированные участки и многопредметные поточные линии по обработке унифицированных деталей и узлов, планировать их производство партиями на склад.

Напомним, что процесс выполнения заказа подразделяется на три этапа. Рассмотрим особенности ОКП на них. На стадии оформления заказа необходимо пользоваться укрупненными нормативами, определяемыми опытно-статистическими методами. Запросный лист каждый исполнитель передает в бюро заказов или в УМиС и следующему (по циклу) исполнителю. Особенностью оперативно-производственного планирования в единичном производстве является слаборазвитая по сравнению с массовым и серийным производством нормативная база.

Основными календарно-плановыми нормативами являются:

длительность производственного цикла изготовления изделий (выполнения заказов);
планы-графики выполнения заказа,
цикловые графики производства (по отдельным заказам и сводный календарный график выполнения заказов, принятых к производству, и последующее уточнение календарных опережений в работе цехов),
объемные расчеты загрузки оборудования (т.е. проверочные расчеты загрузки производственных площадей и оборудования (объемно-календарные расчеты) и корректировка сводного графика с целью выравнивания загрузки по отдельным плановым периодам),
определение величины календарных опережении.

Расчет длительности производственного цикла изготовления изделия (заказа) может быть выполнен по формуле

Тц = иП* к /с^х?) + шх? мп /.V X д + *е, (5.2)

где Тц - длительность производственного цикла изготовления изделия или выполнения заказа, раб. дни; п - число деталей в партии; т - число операций технологического процесса;

Полная норма времени на операцию, ч; с - число рабочих мест, параллельно занятых выполнением операции;

^ - число рабочих смен в сутках; q - длительность рабочей смены, ч;

Межоперационное время, ч;

и - продолжительность естественных процессов (сушка, поверхностное легирование, охлаждение после термообработки и т.п.).

На основе таких расчетов и с учетом возможного пролеживания деталей формируют по каждому заказу объемно-календарный график выполнения заказа (рис. 5.1).

График строят в порядке, обратном ходу технологического процесса, начиная с испытательного или сборочного цеха. По графику определяют общий цикл изготовления заказа, который сопоставляют с заданным сроком. Для заказов с коротким производственным циклом (менее месяца) и незначительным числом цехов-исполнителей (один-два) объемно-календарный график не составляют. Расчет календарных сроков опережения в работе цехов необходим для согласования их бесперебойной работы и для того, чтобы все детали, входящие в данное изделие, поступали на сборку к заданному сроку. Поэтому детали, имеющие более длительный цикл изготовления, запускают в производство раньше, чем другие детали.

Сводный объемно-календарный график выполнения всех заказов необходим для взаимной увязки работ по заказам во времени и для более полного использования оборудования и площадей. Такой график ежемесячно корректируют с учетом данных о выполнении месячной программы основными цехами, о состоянии незавершенного производства по заказам, о новых заданиях и заказах, принятых предприятием. Одновременно уточняются номенклатура и объем работ по включенным ранее заказам. С учетом этих особенностей окончательно уточняется сводный объемно-календарный график заказов и на основании его ПДО выдает каждому цеху месячную производственную программу работ, в которой указаны объем работ по каждому заказу и сроки их выполнения.

Вид обработки

Рабочие дни месяца планового года

Су-10

Кузнечная

700 н-ч
3 раб. дня

Механическая

7-14 4000 н-ч 6 раб. днег

Слесарно

сборочная

16-21
2500 н-ч
4 раб. дня

Общая сборка

23-30
1750 н-ч
6 раб. дней

Рис. 5.1. Пример объемно-календарного (циклового) графика изготовления заказа

Планово-диспетчерское бюро основного цеха, получив из ПДО месячную производственную программу, распределяет предусмотренные в ней работы по производственным участкам, производит объемные расчеты для правильного использования мощностей и устранения диспропорций в загрузке оборудования участков.

В единичном производстве объемные расчеты относятся к ОКП. Это связано с тем, что ресурсы производственных мощностей в течение определенного периода времени постоянны, тогда как потребные мощности по разным группам оборудования существенно изменяются во времени. Указанное обстоятельство обусловливает необходимость в каждом плановом периоде определять потребное количество станко-часов по ведущим группам оборудования всех заказов, подлежащих изготовлению в этом периоде, и сопоставлять их с располагаемыми. Это позволяет своевременно принять меры для устранения как перегрузки, так и недогрузки отдельных групп оборудования, изменяя сроки выполнения работ по некоторым заказам и корректируя расчетные сроки запуска-выпуска, тем самым уточняя размер опережения по сравнению с расчетным. На основе такой корректировки осуществляется окончательная привязка сроков выполнения заказов к календарному времени определенного планового периода.

Основой планово-распорядительской работы на смену является сменно-суточный план, в котором задания конкретизируются на каждые сутки и смену для каждого рабочего. Реальность сменных заданий должна обеспечиваться заблаговременной и тщательной оперативной подготовкой производства. В сменные задания включаются только такие работы, для которых подготовлены технологическая документация, оснастка, материалы и заготовки.

Рабочий получает наряд или макетированную перфокарту (в зависимости от степени механизации учетных работ) на каждую работу в сменном задании. После выполнения работы и принятия ее контролером наряд рабочего закрывается, а в сменном задании мастер делает отметку о принятии работы.

Оперативный учет выполнения программы основными цехами в единичном производстве осуществляется по данным выполнения сменно-суточного задания каждым участком. Объектами оперативного учета служат выработка рабочих, движение деталей по операциям, поступление заготовок, простои рабочих, брак, сдача готовой продукции.

Учет осуществляется на основе первичной документации: выработка рабочих определяется по рабочим нарядам, движение деталей в производстве - по маршрутным картам, поступление заготовок и сдача готовой продукции - по накладным, расход материала - по расходной ведомости и нарядам и т.д. На основании полученных данных мастер делает отметку в графике участка о выполнении месячной программы по каждой отработанной позиции.

Система оперативно-производственного планирования на предприятии, как правило, определяется типом производства.

Оперативно-календарное планирование в серийном производстве.

Объектами планирования в серийном производстве служат серия и партия продукции. Под серией понимается число изделий, одинаковых по конструкции и технической характеристике. Для серийного производства характерна обработка деталей и сборочных единиц партиями.

Под партией понимается планируемое и учитываемое число одинаковых деталей или сборочных единиц, одновременно запускаемых в производство и обрабатываемых с однократной затратой подготовительно-заключительного времени.

Межцеховое оперативно-календарное планирование в серийном производстве характеризуется следующими особенностями:

- движение производства во времени определяется календарно-плановыми нормативами, на основе которых разрабатываются оперативные планы;
- закрепление номенклатуры деталей и узлов за цехами и рабочими местами приобретает постоянный характер в соответствии с их специализацией;
- номенклатура цеховых программ строится комплектно (на изделие, узел, группу);
- количественные задания определяются по комплектовочным номерам;
- календарное распределение заданий осуществляется в виде назначения сроков запуска и выпуска партий деталей.

Внутрицеховое планирование серийного производства характеризуется тем, что при комплектной системе количественные задания участкам определяются в детальных номенклатурно-количественных позициях, устанавливаемых расчленением комплектов, предусмотренных планом цеха, а в программе на месяц устанавливаются сроки запуска и выпуска соответствующих партий деталей.

В основе планирования серийного производства лежат календарно-плановые нормативы, включающие:

- размер партии изготовления изделия;
- периодичность запуска партии;
- производственный цикл;
- опережение запуска - выпуска партий деталей, узлов и изделий;
- нормальный уровень заделов и общего незавершенного производства.

Методика и алгоритм расчета основных нормативов и оперативных планов предложен в приложении 1.

В оперативно-календарном планировании при расчете календарных сроков запуска-выпуска партий и при определении заделов в качестве норматива опережения используется нормативная длительность производственного цикла.

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.

Учитывая, что в каждом цехе могут иметь место отклонения от запланированных сроков выпуска партий, между цехами-изготовителями и цехами-потребителями создают резервные (страховые) заделы, увеличивающие опережение. Опережения необходимы для того, чтобы своевременно и комплектно обеспечивать цехи заготовками, деталями и узлами и в итоге - бесперебойный выпуск изделий в сроки, заданные графиком. Опережение может быть выражено в днях или комплектах.

Оперативно-календарное планирование в единичном производстве.

В единичном производстве изготавливается одно изделие или некоторое количество изделий оригинальной конструкции. Поэтому по каждому заказу, составляющему одно изделие или небольшую партию изделий, разрабатывается техническая документация, производится подготовка производства, рассчитывается график изготовления, определяется себестоимость, ведется контроль и учет хода производства. Поскольку отдельные детали и сборочные единицы могут применяться в разных заказах, а некоторые изготавливаться как оригинальные, то основной задачей оперативно-календарного планирования в этих условиях является рациональное сочетание выполнения разнообразных заказов в установленные для каждого из них сроки.

Системы ОКП в единичном производстве в наименьшей степени типизированы и ориентированы на сложившиеся, на предприятиях методы организации производства, труда и управления.

Тем не менее, при всем разнообразии применяемых в оперативно-календарном планировании средств и методов они должны решать три важные задачи:

- разработка календарно-плановых нормативов, регламентирующих ход выполнения заказа;
- применение серийных методов организации производства и оперативно-календарного планирования на отдельных участках производства, специализированных деталей и узлов.

Особенности межцехового оперативно-календарного планирования в единичном производстве сводятся к следующему:

- годовой выпуск продукции распределяется по периодам внутри года в соответствии с портфелем заказов, очередностью поступления заказов и условиями загрузки производства;
- отсутствие повторяемости заказов не позволяет создать надежные календарно-плановые нормативы длительного действия;
- закрепление номенклатуры за рабочими местами, цехами и участками может изменяться от одного заказа к другому;
- номенклатуры цеховых программ строится в позаказном и реже в комплектно-узловом разрезе;
- календарные задания по выполнению заказов распределяются на основе установленных сроков сдачи (комплектования) заказов с учетом календарных опережений в работу участков и цехов.

Оперативно-календарное планирование в единичном производстве включает плановые расчеты, показанные в приложении 2.

Основой планово-распределительной работы на смену является сменно-суточный план, в котором задания конкретизируются на каждые сутки и смену для каждого рабочего. В сменные задания включаются только такие работы, для которых подготовлены технологическая документация, оснастка, материалы и заготовки.

Функции, задачи и представление данных по планированию производства во многом зависят от типа производства. Для единичного и мелкосерийного производства задачи календарного планирования можно представить в виде двух взаимосвязанных блоков: объемно-календарного планирования и оперативно-календарного планирования.

Задачи объемно-календарного планирования можно укрупненно определить следующим образом:

оценка выполнимости планов выпуска продукции;
формирование предварительных планов хода производственного процесса;
формирование плановых документов на основе решения данных задач.

Задачи оперативно-календарного планирования включают формирование производственных расписаний и формирование плановых документов в соответствии с оперативным планом.

Объем и состав информации, используемой для объемного и оперативного планирования, значительно различаются.

В данной статье мы ограничимся рассмотрением объемно-календарного планирования для единичного и мелкосерийного производства.

Формирование и ведение базовой информации для задач объемно-календарного планирования

Формирование и ведение в системе базы данных об изделиях предприятия, их структуре и составе

Процессы формирования и ведения данных о структуре и составе изделий для системы планирования должны удовлетворять двум основным требованиям:

информация должна быть актуальной на любой момент времени;
процессы ведения и поддержания в актуальном состоянии данных об изделиях должны быть естественными бизнес-процессами предприятия и выполняться в подразделениях, ответственных за эти данные.

В наибольшей степени этим требованиям удовлетворяет ведение данных в составе системы управления инженерными данными (PDM), адаптированной под актуальные стандарты и включающей модули управления изменениями, а для предприятий, выпускающих изделия с большим числом вариантов комплектования, - и модули управления конфигурациями.

Отечественная автоматизированная система управления производством Omega Production отвечает этим условиям. Подсистема управления инженерными данными обеспечивает базовой информацией подсистему планирования, подсистемы управления запасами, качеством и др. Имеется также возможность импорта данных о структуре, составе и изменениях из системы конструкторского архива Search НПП «Интермех».

Подсистема управления инженерными данными в Omega Production предоставляет также возможности ведения информации о заготовках (поковках, отливках), их изменениях и связях с деталями. Это позволяет включать в объем планирования и металлургическое производство предприятия.

Управление инженерными данными и их изменениями строится на основе универсальной встроенной системы технического документооборота.

Определение и ведение учитываемой номенклатуры элементов в составе изделий

Результаты объемно-календарного планирования традиционно оформляются в виде различных план-графиков, ограничивающих количество представляемых элементов. В силу этого, а также в связи с предварительным, оценочным характером объемно-календарного планирования для расчета и представления обычно берется не весь состав изделия, а только наиболее трудоемкие и ответственные его компоненты - так называемая учитываемая номенклатура. Данное ограничение является не «машинным» (то есть алгоритмы решения и представления не зависят от количества компонентов), а скорее «человеческим», определяющимся возможностями восприятия и анализа данных пользователем.

С изделиями учитываемой номенклатуры связываются данные о технологическом цикле изготовления, цикле разработки, цикле подготовки производства, а кроме того, указываются количество изделий, необходимое для конструкторских и технологических испытаний (что характерно для опытного и единичного производства), и коэффициент выхода годных изделий.

Ведение данных о видах работ по цехам предприятия и пропускной способности цехов по видам работ

В объемно-календарном планировании расчеты загрузки и пропускной способности цехов выполняются обычно на уровне видов работ. Поэтому в системе имеется справочник видов работ для задач объемно-календарного планирования, на основе которого вносятся данные о видах работ по цехам предприятия. Виды работ по цехам предприятия являются базовыми элементами для задач технологической маршрутизации изделий и получения расцеховочных ведомостей. Для видов работ по цехам применяется определенная типизация, позволяющая формализовать контроль технологических маршрутов и автоматически определять производственные признаки изготовления изделий.

Данные о видах работ по цехам могут быть получены также с помощью импорта из системы проектирования технологических процессов TechCard НПП «Интермех».

По видам работ в цехах ведется информация о годовых и месячных фондах времени для двух- и трехсменного режима работы.

Ведение данных и экспертных оценок трудоемкости по видам работ для изделий и заготовок

Последовательность выполнения работ по изделию/заготовке определяет его технологический маршрут на уровне видов работ. В системе существует развитая функциональность по созданию и ведению данных о технологических маршрутах, управлению их изменениями и получению различного вида отчетов. Данная функциональность применима как для серийного, так и для мелкосерийного и единичного типа производства.

Экспертные оценки являются наиболее укрупненными данными о трудоемкости и используются для решения задач объемно-календарного планирования. Поэтому экспертные оценки трудоемкости по видам работ могут быть заданы только для изделий выделенной номенклатуры, учитываемых в задачах объемно-календарного планирования.

По виду работ могут быть заданы трудоемкость или длительность цикла (рис. 1). Пересчеты трудоемкости в длительность технологического цикла и наоборот выполняются с использованием информации о количестве рабочих по данному виду работ, длительности смены и с учетом коэффициента сменности, коэффициента перевыполнения норм по цеху, коэффициента межоперационного пролеживания. Информация о длительности смены, а также значения коэффициента сменности и коэффициента перевыполнения норм по цеху берутся для расчетов из параметров цеха.

Ведение данных о портфеле заказов предприятия

Заказ в производство является важным производственным документом, который проходит процедуры согласований и утверждения. Поэтому ведение заказов в производство реализовано в Omega Production в рамках общей схемы технического документооборота. Для заказа администратором системы на предприятии может быть создан адекватный жизненный цикл с соответствующими схемами и функциями согласования по операциям продвижения. Для ведения изменений по заказам в производство используется стандартный ревизионный механизм.

Заказы формируются и ведутся как для конечных изделий, так и для комплектующих. При этом для конечных изделий могут применяться как стандартные спецификации по исполнениям, так и спецификации заказных комплектаций, получаемые с использованием механизма конфигурирования изделий под функциональную спецификацию заказа.

Решение задач объемно-календарного планирования

Ведение данных о планах для позаказного производства

Планы в системе являются объектами технического документооборота, поэтому имеют все свойства, характерные для подобных объектов: назначаемый жизненный цикл с различными правами пользователей по статусам и правам владения, назначаемые правила проверки корректности, назначаемые схемы согласования/утверждения, возможность рассылки по встроенной электронной почте, управление изменениями с использованием ревизионного механизма и др.

План может состоять из таких, например, разделов, как основная продукция, запасные части, сопутствующая продукция и др. Для каждого из разделов плана может быть назначен свой источник данных по элементам плана, что позволяет более надежно контролировать корректность спецификаций, включаемых в план изделий.

Для каждого из элементов плана могут быть заданы признак планирования и время запуска или время выпуска. В настоящее время для элементов поддерживаются следующие признаки планирования по заказу: разработка и изготовление на заказ, изготовление на заказ, сборка на заказ, серийное производство. В первом случае предполагается, что по крайней мере на часть изделий и их элементов документация по заказу еще не доведена до уровня производства и в планирование нужно включать информацию по циклу разработки и подготовки производства изделия. Во втором случае в расчете плана учитывается только цикл изготовления изделия. В случае сборки на заказ считается, что элементы для сборки уже имеются в нужном количестве или существуют заделы по ним, достаточные, чтобы сборку вести параллельно с изготовлением недостающих элементов. В случае серийного производства цикл изготовления изделия определяется ритмом конвейера.

По элементу плана может быть задано текущее состояние его производства на начало планового периода или на дату запуска в производство, которое включает не только количество изделий в данном состоянии, но и выполненную трудоемкость по текущему виду работ (рис. 2).

Особенности проведения расчетов плана

Опциями при проведении расчетов являются:

учет в изделиях-продуктах изделий возвратной кооперации;
расчет количества заготовок (в случае если маршрут детали не учитывает ту часть, которая относится к заготовке);
возможность для каждого из изделий задать собственные схему и исполнение окраски.

Для изделий учитываемой номенклатуры в качестве опций могут быть заданы: учет циклов заготовок, учет потребности в изделиях на конструкторские испытания, учет потребности в изделиях на технологические испытания, учет коэффициента выхода годных изделий.

При расчетах плана обязательным является расчет состава для элементов плана. Состав изделия в плане зависит от начального состояния по элементу плана.

Если начальное состояние не задано, то для плана берется весь состав, включая само изделие-продукт. Если изделия возвратной кооперации в составе изделий-продуктов учитывать не нужно, то покупные изделия не раскрываются. При необходимости учета в изделиях-продуктах изделий возвратной кооперации производится раскрытие состава покупных изделий. Из состава покупных изделий в состав изделия-продукта включаются изделия возвратной кооперации. Отнесение изделия в составе покупного к изделиям возвратной кооперации производится на основе анализа его маршрутов. Если нужно делать расчет количества заготовок, то для детали анализируется наличие заготовки и количества деталей, получаемых из заготовки. Если имеется заготовка, она также включается в состав изделия.

При задании данных по состоянию изделий-продуктов на начало планового периода, в отсутствие данных о картах сборки, состав можно рассчитать только с точностью до пункта маршрута (вида работ). Изделие-продукт разбивается на группы, которые различаются начальным состоянием. Для каждой из групп состав рассчитывается только для оставшихся видов работ.

Количество записей по одному изделию состава, одной входимости, одной применяемости, одному заказу и одному разделу плана зависит от вида маршрута по изделию. Существует совокупность правил по выбору маршрута для изделия плана при наличии альтернатив. Если изделие имеет параллельные маршруты, то все они учитываются в плане.

Расчет и представление сводных план-графиков изготовления изделий-продуктов и план-графиков изготовления изделий учитываемой номенклатуры

План-графики изготовления изделий продуктов и изделий учитываемой номенклатуры могут быть получены на основе следующих данных: о технологических циклах изготовления изделий без учета видов работ, о трудоемкости (технологических циклах) изготовления изделий по видам работ. В первом случае требуется значительно меньше исходных данных, что немаловажно для оценочного планирования. Но при этом определяются только общая длительность каждого цикла и время запуска-выпуска изделий. Во втором случае трудоемкость ведения исходных данных выше, при этом не только определяется длительность каждого цикла, но и возможна оценка выполнимости производственной программы по цехам и видам работ на основе расчета загрузки оборудования.

Центральным звеном для расчета план-графиков является определение общих циклов изготовления изделий. Алгоритмы определения общих циклов зависят в основном от признаков планирования по заказу и начального состояния элементов плана. Например, для разработки и изготовления на заказ алгоритм расчета выполняется при следующих допущениях:

размер партии по каждому из изделий учитываемой номенклатуры состава берется равным потребности, с учетом (если задана соответствующая опция) количества изделий на конструкторские испытания, технологические испытания и коэффициента выхода годных изделий;
первое изделие-продукт создается последовательно, то есть вначале создаются компоненты с учетом иерархии входимости, а когда они готовы - само изделие;
для последующих изделий-продуктов партии сборка выполняется параллельно с изготовлением компонентов;
в общем цикле учитывается время на разработку и технологическую подготовку производства по изделию.

Определение общих циклов и представление план-графиков (рис. 3) в календарном времени зависит от задания по элементу плана срока выпуска или срока запуска. Если задан срок выпуска в виде календарной даты - из нее вычитается общий цикл и определяется срок запуска. Если задан срок запуска в виде календарной даты - к ней прибавляется общий цикл и определяется срок выпуска. При этом принимается во внимание заданная опция по учету выходных и праздничных дней.

Расчет и представление план-графиков и загрузки по цехам и видам работ

Использование в расчетах данных о трудоемкости по видам работ в цехах в соответствии с технологическими маршрутами изделий позволяет легко пристраивать общие план-графики по изделиям учитываемой номенклатуры в план-графики запуска-выпуска изделий по заданным цехам, по цехам и видам работ или по видам работ в целом по предприятию. Представление план-графиков для цехов и видов работ аналогично тому, как это делается для общих циклов.

Наличие информации об имеющихся фондах времени по видам работ в цехах позволяет рассчитать загрузку по видам работ в цехах и по цехам в целом. Определение и представление загрузки выполняется двумя способами: как средняя загрузка по планируемому периоду, которая рассчитывается в виде коэффициентов загрузки, представляющих собой отношение суммы трудоемкости в данном периоде к наличному фонду времени за данный период; в виде диаграмм загрузки по планируемому периоду, позволяющих представить изменение загрузки во времени в соответствии с план-графиками запуска-выпуска изделий. Второй способ представления загрузки является гораздо более наглядным и позволяет в интерактивном режиме перераспределить трудоемкость по видам работ (рис. 4) с учетом их связанности, с тем чтобы избежать пиковых нагрузок и увеличить равномерность загрузки оборудования по видам работ.

Форматы представляемых выходных документов по объемно-календарному планированию обычно специфичны для каждого из предприятий. В системе имеется генератор форм, позволяющий нужным образом сформировать формат выходных документов, в том числе и встроенные графические диаграммы.

«САПР и графика» 6"2001