Тема: Система календарно-плановых нормативов

4. Производственный цикл изготовления детали. 3

1. Календарно-плановые нормативы

Оперативно-календарное планирование и оперативное управление основным производством базируется на системе календарно-плановых нормативах.

Календарно-плановые нормативы (КПН) – это совокупность норм и нормативов по наиболее эффективной организации производственного процесса во времени и пространстве на основе рациональных принципов его организации.

Календарные нормативы и подавляющая часть плановых показателей оперативного регулирования хода производства продукции должны разрабатываться на основе прогрессивных норм времени на отдельные технологические операции и процессы, а также на конечную продукцию и совокупные производственные процессы.

Календарно-плановые нормативы являются исходной базой для составления взаимосвязанных календарных планов, направленных на обеспечение согласованной работы, рабочих мест, участков и цехов по изготовлению выпускаемой продукции и эффективное использование основных фондов, трудовых, материальных и финансовых ресурсов. Они предопределяют экономически целесообразный порядок движения заготовок, деталей и сборочных единиц во времени и пространстве по операциям технологического процесса обработки и сборки, что способствует достижению ритмичности производства и равномерности выпуска продукции, повышению многих технико-экономических показателей деятельности предприятия.

Календарно-плановые нормативы непосредственно влияют на затраты времени на изготовление изделий, и, следовательно, на производительность труда, количество выпускаемой продукции, ели оно не ограничено, себестоимость единицы продукции (за счет уменьшения заработной платы и сокращения условно-постоянных косвенных расходов, приходящихся на единицу продукции). От них зависит размер незавершенного производства и скорость оборачиваемости оборотных средств.

Для расчета календарно-плановых нормативов необходимы:

· годовая производственная программа выпуска изделий и запасных частей с разбивкой по кварталам (месяцам);

· технологические процессы на обработку деталей, сборки сборочных единиц и изделий с указанием в них технологических маршрутов по операциям и цехам, норм времени и расценок, материальных нормативов, лимитов на зарплату, рабочую силу и расходование материальных ресурсов;

· сведения о наличии оборудования и площадей по цехам и режимах их работы (сменности).

Нормы времени служат первичным календарно-плановым нормативом.

Под нормой времени понимаются научно обоснованные затраты необходимого рабочего времени на выполнение работ в определенных производственных условиях. Различают нормы штучного и штучно-калькуляционного времени, а также на партию деталей. В общем виде норму времени можно рассчитать на все работы по формуле:

Тшк = Т_о + Т_в + Т_обс + Т_отл + Т_пто + Т_пз / п ,

где Т_шк – норма штучно-калькуляционного времени; Т_о – основное время на выполнение операции; Т_в – вспомогательное (неперекрываемое) время; Т_обс – время на обслуживание рабочего места; Т_отл – время на отдых и личные надобности рабочего; Т_пто – допустимые перерывы по техническим и организационным причинам; Т_пз – подготовительно-заключительное время; п – размер партии обрабатываемых деталей.

В оперативном планировании могут применяться различные виды норм времени: в единичном производстве – штучно-калькуляционное время, в серийном – время на обработку партии деталей, в массовом – штучное время.

Для расчета календарно-плановых нормативов могут применяться статистические, аналитические и экономико-математические (моделирование) методы.

Статистические методы используют, например, при определении норм межоперационного времени, времени выполнения контрольных операций и процентов выполнения норм времени рабочими для расчета длительности производственных циклов, зависимости норм времени обработки от размера партии деталей, а также размера страховых опережений и заделов.

Аналитическими методами рассчитывают размеры, ритмы, длительность производственных циклов и опережения запуска-выпуска партий деталей, оборотные заделы.

Экономико-математические методы можно использовать при определении, например, размеров (ритмов) запуска-выпуска партий, частных ритмов одной штуки на многопредметных поточных линиях и др.

Состав календарно-плановых нормативов, их размерность, точность зависят от типа производства: чем выше серийность и массовость производства, тем меньше должна быть их временная размерность (от недели и суток в единичном производстве до суток и часа в массовом производстве). Степень точности календарно-плановых нормативов в массовом производстве должна быть выше, чем в серийном и единичном производстве.

Наиболее полно календарно-плановые нормативы представлены в серийном производстве. В единичном и массовом производствах (как крайних случаях серийного производства) состав календарно-плановых нормативов меньший.

К календарно-плановым нормативам относятся:

· размер серии (партии) изделий;

· периодичность (ритм) запуска-выпуска серий (партий) изделий;

· средний ритм (такт) запуска-выпуска сборочной единицы, детали;

· темп запуска-выпуска изделий, сборочных единиц, деталей;

· размер партии деталей, сборочных единиц;

· периодичность (ритм) запуска-выпуска партии деталей и сборочных единиц;

· длительность производственного цикла изготовления изделия (партии изделий);

· длительность производственного цикла изготовления партии деталей и сборочных единиц;

· опережение запуска-выпуска партий деталей и сборочных единиц;

· размер транспортной (передаточной) партии деталей и сборочных единиц;

· заделы (цеховые и межцеховые).

2. Размер партии деталей

Размер партии является первым объемно-плановым нормативом.

Под партией деталей на предприятиях понимается количество одинаковых деталей, обрабатываемых на взаимосвязанных рабочих местах с однократной затратой подготовительно-заключительного времени. Планирование размера партии запуска-выпуска деталей является важной и сложной экономической задачей, поскольку при ее расчете необходимо учитывать множество взаимодействующих в разных направлениях факторов. Например, увеличение размера партии деталей приводит к сокращению затрат на переналадку оборудования, росту производительности труда, улучшению оперативного планирования. В то же время, возрастают затраты, связанные с хранением материальных запасов, замедляется оборачиваемость ресурсов, снижается равномерность поступления денежных потоков. На рисунке 1 показана зависимость производственных затрат от размера партии обрабатываемых деталей.

Размер оптимальной партии запуска-выпуска деталей, как видно из графика, определяется в основном соотношением издержек предприятия на хранение обрабатываемых заготовок и наладку технологического оборудования. Нормативная величина партии деталей рассчитывается по формуле

где n_н – нормативная величина партии деталей, шт.; N_r – годовой объем выпуска продукции, шт.; Зн – затраты на наладку технологического оборудования; С_н – себестоимость одной детали, руб./шт.; З_х – затраты на хранение деталей в процентах от стоимости запасов, равные примерно 10–25 %.

Рисунок 1 – Зависимость затрат от объёма выпуска

Расчет оптимальной партии заготовок предусматривает использование точных исходных экономических показателей, представляющих некоторые практические сложности при их установлении в конкретных производственных условиях. Поэтому на наших предприятиях более широко распространен упрощенный метод расчета минимальной партии деталей:

где n_min – минимальный размер партии деталей; Т_п-з – подготовительно-заключительное время; Т_шт – штучное время на одну деталь; α – коэффициент допустимых потерь времени на переналадку оборудования, равный 0,05–0,1.

Величина партии деталей определяется по так называемой ведущей операции или наиболее загруженному станку. Полученное минимальное значение партии запуска деталей корректируется в сторону увеличения с учетом необходимости обеспечения требуемой загрузки рабочих мест, объема и срока поставки продукции на рынок, пропускной способности производственного участка и иных факторов.

Размер партии деталей является основным календарно-плановым нормативом в серийном производстве. Ее величина предопределяет все остальные оперативно-производственные и планово-экономические показатели предприятия, в частности, периодичность или ритмичность производства, длительность производственного цикла, сроки поставки товаров и услуг на рынок и т.д.

3. Ритм выпуска деталей

Ритм выпуска деталей определяется соотношением показателей оптимальной партии запуска и среднесуточного выпуска продукции:

где R – ритм запуска-выпуска деталей, дн.; N_cyт – среднесуточный выпуск продукции, шт./дн.

На машиностроительных предприятиях действуют стандартные значения периодичности, или ритма выпуска деталей, соответствующие нормальному ряду чисел. В оперативном планировании принято выражать периодичность в соответствующих долях месяца: 12М, ЗМ, М, М/3, М/6, М/30 или в днях: 360, 90, 30, 10, 5, 1. С учетом принятого периода выпуска уточняется нормативный размер партии обрабатываемых деталей по формуле:

n_н = R_ст×N_cyт,

где R_ст – стандартный период выпуска деталей.

4. Производственный цикл изготовления детали

Производственный цикл является одним из важных календарно-плановых нормативов как оперативного, так и стратегического планирования внутрихозяйственной деятельности предприятия. Продолжительность производственного цикла определяется множеством взаимосвязанных организационно-технических, планово-экономических, социально-трудовых и других характеристик конкретного предприятия как сложной системы в рыночном механизме хозяйствования.

Производственный цикл представляет собой интервал календарного времени от начала до окончания производственного процесса изготовления деталей или выполнения работ и услуг.

Производственный цикл включает рабочий период выполнения заготовительных, обрабатывающих и сборочных процессов, а также контрольных, транспортных и складских операций. Длительность любого сложного производственного цикла слагается из отдельных простых или частичных циклов, включающих время выполнения рабочих процессов и регламентированных перерывов. Например, при обработке деталей партиями производственный цикл будет равен сумме времени отдельных операционных и межоперационных циклов.

Производственный цикл изготовления детали включает операционный цикл Т_оп по одному или нескольким цехам в зависимости от технологического маршрута, время транспортных Т_тр и контрольных Т_конт операций, длительность естественных процессов Т_ест, а также время перерывов Т_пер.

Время операционного цикла

При наличии на данной операции нескольких параллельно работающих станков однооперационный цикл Т_оп, т.е. календарный период обработки партии деталей на этой операции, равен:

где n – число деталей в партии; t _ш – норма штучного времени; С – число рабочих мест на операции (фронт работы).

В дальнейшем условно принято, что на каждой операции работает только одно рабочее место (С=1).

При этом условии длительность операционного цикла партий деталей равна:

При определении длительности многооперационного цикла необходимо учитывать степень одновременности (параллельности) обработки изделий на разных операциях технологического процесса, которая зависит от метода сочетания во времени выполнения операций, входящих в данный процесс.

Существуют три метода сочетания операций, или иначе, три вида движения предметов труда с предыдущей операции на последующую:

· последовательный;

· параллельно-последовательный;

· параллельный.

Сущность последовательного вида движения заключается в том, что каждая последующая операция начинается только после окончания обработки всей партии на предыдущей операции.

Последовательный вид движения целесообразно применять в тех случаях, когда свойственные ему перерывы партионности существенно не влияют на величину операционного цикла, а именно при относительно небольших партиях и невысокой трудоёмкости операций.

Параллельно-последовательный вид движения предусматривает такое частичное совмещение времени выполнения смежных операций, что вся изготовляемая партия деталей проходит через каждую операцию без каких-либо перерывов.

Передача заготовок или деталей с предыдущей на последующую операцию производится не целыми партиями, а частями, транспортными партиями по р штук.

Необходимо различать два основных варианта параллельно-последовательного сочетания каждой пары смежных операций:

а) при продолжительности операционного цикла предшествующей операции меньшей нежели последующей, т.е. когда транспортную партию р штук возможно передавать немедленно по окончании предыдущей операции на следующую;

б) при продолжительности операционного цикла предшествующей операции большей, нежели последующей, т.е. когда отсутствие простоев на последующей операции может быть обеспечено только после накопления перед ней известного запаса деталей, позволяющего эту операцию вести непрерывно.

Параллельно-последовательный вид сочетания операции по сравнению с последовательным характеризуется меньшей длительностью операционного цикла.

Этот вид движения следует применять в первую очередь при длительных операционных циклах, обусловленных значительными размерами партий или большой трудоёмкостью отдельных операций либо и тем, и другим.

Параллельный вид движения характеризуется полным отсутствием или незначительной величиной перерывов партионности; передаточные партии или отдельные изделия передаются на последующие операции немедленно после завершения предыдущих.

Параллельный вид движения в его общей форме характеризуется самой краткой продолжительностью операционного цикла, но одновременно и одним существенным для практики недостатком: все операции выполняются с перерывами, влекущими за собой простои оборудования.

Исключение составляет частный случай параллельного вида движения, при котором длительности отдельных операций равны либо кратны, т.е. синхронизированы.

Это вариант, называемый поточным видом движения, применяется в непрерывно-поточном производстве.

Время транспортных и контрольных операций

Эти элементы длительности производственного цикла могут быть перекрыты временем перерывов, в частности, перерывов ожидания. Поэтому в величину производственного цикла они не всегда вводятся.

Время транспортных операций учитывается в составе производственного цикла только при необходимости выполнения сложных погрузочно-разгрузочных работ. Последние имеют место, например, на заводах тяжелого машиностроения при межцеховой передаче крупных деталей железнодорожным транспортом.

Время контрольных операций выделяется в виде особого слагаемого лишь тогда, когда эти операции требуют значительной затраты времени, например, на стендовые испытания деталей под рабочей нагрузкой.

Во всех подобных случаях длительность транспортных и контрольных операций можно определить по опытным данным, отражающим передовые (прежде всего механизированные) методы их выполнения.

Длительность естественных процессов

Время этих процессов учитывается в размере, отвечающем минимально необходимому времени их осуществления (в заводской практике величина этого коэффициента часто находится в пределах 0,6≈0,75).

Длительность перерывов

Длительность межоперационных перерывов может быть рассчитана как произведение числа этих перерывов m на среднюю длительность одного межоперационного перерыва t_мо:

Приведем пример расчета продолжительности производственного цикла изготовления партии деталей (п=50 шт.) на четырех технологических операциях, время выполнения которых равно, соответственно, 1, 2 , 8 и 3 мин, а межоперационные перерывы составляют 10 мин. На каждой операции, кроме третьей, предусматривается по одному станку.

Общая продолжительность производственного цикла при последовательном способе передачи обрабатываемой партии деталей определяется по формуле:

где Т_посл – длительность последовательного цикла, мин; k_о – число операций; n – размер партии деталей; Т_ш-к – штучно-калькуляционное время; С – число станков на операции; Тм-о – время межоперационных перерывов.

Общая длительность производственного цикла:

Т_посл = 50×(1 + 2 + 8/2 + 3) + 10×4 = 540 мин.

План-график обработки партии деталей при последовательном цикле приведен на рисунке 2.

Рисунок 2 – Последовательный цикл обработки деталей (процесса работ)

В процессе оперативного планирования производства на предприятиях длительность производственного цикла измеряется в календарных днях. Перевод минут в часы и рабочие дни не вызывает затруднений: их общее число делится на количество рабочих минут в сутки. При двухсменной работе оно будет равно 960 мин. Для пересчета рабочих дней в календарные следует полученное значение умножить на коэффициент 1,44, выражающий соотношение календарных и рабочих дней в году (360/250=1,44). В приведенном примере длительность производственного цикла обработки составляет 0,5625 календарных дней.

5. Опережения

Значения производственных циклов обработки партии деталей служат основой для построения цикловых графиков выполнения заказа по всем технологическим стадиям или цехам предприятия и расчета нормативов времени опережений.

Нормативом опережения в оперативно-производственном планировании называется период времени в днях, на который должны быть раньше закончены все предыдущие операции по отношению ко времени выполнения последующих и завершающей стадий производственного процесса. Норматив опережений устанавливается суммированием длительности производственных циклов от установленного срока завершения заказа до той технологической стадии, где определяется соответствующее опережение запуска или выпуска деталей. Расчет циклов ведется в обратном направлении от заключительной до начальной стадии с прибавлением резервного или страхового времени между отдельными стадиями, определяемого опытным путем.

На рисунке 3 показан цикловой график выполнения заказа на трех стадиях производства: заготовительной, механической и сборочной, продолжительность которых равна 5, 8 и 7 дней. Резервное время между ними составляет 2 дня.

Рисунок 3 – Цикловой график и нормативы опережений

Планируемые календарно-производственные нормативы при заданных временных ограничениях будут составлять:

- общий производственный цикл:

Т_пр = Т_сб + Т_р + Т_мех + Т_р + Т_заг = 7 + 2 + 8 + 2 + 5 = 24;

- норматив опережения выпуска с механической стадии:

Т_овм = Т_сб + Т_р = 7 + 2 = 9;

- норматив опережения запуска на механическую обработку:

Т_озм = Т_с6 + Т_р + Т_мех = 7 + 2 + 8 = 17;

- норматив опережения выпуска с заготовительной стадии:

Т_овз = Т_сб + Т_р + Т_мех + Т_р = 7 + 2 + 8 + 2 = 19.

Норматив опережения запуска деталей на заготовительную стадию будет равен производственному циклу: Т_пр = Т_озз = 24.

В процессе разработки оперативных планов производства, кроме рассмотренных основных календарно-плановых нормативов, на предприятиях широко применяются и другие организационные показатели, составляющие основу оперативного учета, контроля и регулирования отклонений от запланированного нормального хода производства и поставки продукции на рынок.