Планирование единичного производства. Особенности оперативно-календарного планирования в единичном и серийном производстве

На основании плана-графика прохождения заказа ПДО разрабатываются уточненные квартальные и месячные календарные графики подготовки производства, изготовления и испытания данного изделия (заказа).

Поскольку в заказ на разработку и изготовление изделия включается техническая подготовка производства, требующая значительного периода времени (иногда не один год), оперативно-календарное планирование приобретает перспективный характер и возникает необходимость производить разбивку объемов его работ не только по кварталам и месяцам, но и по годам и определять длительность производственного цикла и опережение запуска и выпуска по стадиям и этапам технической подготовки, изготовлению узлов и деталей, а также общей сборки изделия. Для решения этих вопросов необходимо на данный заказ построить цикловой график сборки и испытания изделия с учетом длительности циклов изготовления деталей каждой сборочной единицы, входящей в изделие.

Длительности циклов изготовления деталей и длительность цикла сборочных единиц можно определить по формулам. Однако прежде чем приступить к расчету длительности производственного цикла изготовления деталей и сборочных единиц, необходимо определить размеры партий деталей и изделий на заказ, вытекающих из годового (квартального) плана выпуска. Размеры партий деталей можно определить по формулам, а количество изделий из сводного заказа.

На основании циклового графика устанавливаются сроки запуска и выпуска деталей и сборочных единиц, нормативные опережения запуска-выпуска и длительность цикла производства изделия.

По уточненному цикловому графику можно установить очередность и сроки подачи деталей, узлов, подузлов и мелких сборочных единиц на сборку изделия и тем самым определить сроки их выпуска. Сроки запуска рассчитываются исходя из установленных сроков выпуска и величины опережений, определяемых по цикловому графику. При таком планировании достигаются минимальные сроки пролежива- ния деталей перед сборкой.

Сроки запуска в производство заготовок устанавливаются по срокам их выпуска, которые, в свою очередь, определяются сроками запуска на обрабатывающей стадии и продолжительностью циклов заготовительных процессов.

После определения продолжительности циклов отдельных стадий производства (заготовительной, обрабатывающей и сборочной) устанавливается общая продолжительность цикла изготовления изделия по цикловому графику.

Календарные цикловые графики разрабатываются вначале на каждый отдельный заказ, а затем на их основании составляется сводный объемно-календарный график по всему портфелю заказов на данный плановый период и по каждому цеху. При этом необходимо обеспечивать такую загрузку всех звеньев производства, чтобы она соответствовала их пропускной способности и была равномерной на протяжении всего планового периода. Для решения этой задачи проводят календарно-объемные расчеты и строят соответствующие графики, в которых показывают взаимную увязку календарных сроков выполнения отдельных заказов и загрузки производственного оборудования и площадей.

Пример объемно-календарного графика выполнения одного заказа представлен на рис 5.2. При построении такого графика на схему последовательно наносят величину загрузки по исполнителям заказа 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 увязывают в сводном объемно-календарном графике (рис. 5.3). Последний содержит объем работ и сроки выполнения всех включенных в программу заказов.

В сводном объемно-календарном графике сроки выполнения одинаковых работ по разным заказам на одном и том же оборудовании могут совпадать, и тогда оно окажется перегруженным, или сроки окончания работ по одному заказу и начало работ по другому на одном и том же оборудовании не совпадут, и это оборудование будет недогружено. В обоих случаях необходимо от корректировать сроки выполнения работ, предусмотренные цикловыми графиками отдельных заказов. При этом необходимо определить мероприятие по ликвидации «узких мест» и дозагрузки незанятого оборудования.

Откорректированный сводный объемно-календарный график выполнения заказов является исходным для составления производственной программы оперативного задания каждого цеха предприятия на планово-учетный период (месяц, декаду или неделю). Это задание должно вытекать из плана на более продолжительный период.

Рис. 5.2.

Рис. 5.3.

Задание отдельным цехам должно составляться цепным методом - в порядке, обратном ходу технологического процесса, т.е. от сборочных работ до заготовительных операций. Первым составляется задание выпускающему цеху, например, сборочному - отделочному, основой для него служит заводская программа выпуска готовой продукции. Далее составляется задание по запуску для этого же цеха. Исходя из задания по запуску сборочного цеха определяется задание по выпуску механического цеха, питающего своей продукцией выпускной цех, а затем - задание по запуску этого же обрабатывающего цеха. На основе задания по запуску обрабатывающего цеха разрабатывается задание по выпуску заготовительного цеха, и наконец, на основе последнего - задание по запуску этого цеха.

Единичное производство характеризуется большим количеством заказов на изготовление разнообразной продукции единицами и малыми не повторяющимися партиями. При этом в одних изделиях преобладают механические работы, в других монтажные и т.д.

Следовательно, оперативное планирование должно так сгруппировать заказы для запуска, чтобы обеспечить наилучшее сочетание сроков изготовления с равномерной загрузкой основных цехов.

Чтобы такое условие выдержать на предприятии, прежде чем заключать договора с заказчиком, делают предварительный расчет производственного цикла изготовления заказа. Другой отличительной особенностью планирования единичного производства является включение в цикл изготовления заказа всех стадий подготовки производства и изготовления изделия, т.е. разработка конструкции, технологии, нормирования затрат труда, проектирование и изготовление оснастки, изготовление, испытание и доводка изделий.

В единичном производстве оперативное руководство осуществляется по заказной системе, при которой планируемой единицей является заказ на изделие или сборочное соединение.

Система основывается на разработке и соблюдении сквозных цикловых графиков технической подготовки каждого заказа и производству и его поэтапного выполнения, в увязке с цикловым графиком по другим заказам.

Оперативное планирование в единичном производстве включает:

расчет производственного цикла по каждому заказу и расчет потребного числа рабочих мест по формуле

, (9.1)

Трудоемкость данного вида работ по заказу;

– действительный фонд времени работы оборудования.

На основе таких расчетов и с учетом возможного межоперационного пролеживания деталей формируется по каждому заказу объемно-календарный график выполнения заказа (рис. 9.2):

Рис. 9.2. Объемно-календарное планирование выполнения заказа

График строят в порядке, обратном ходу технологического процесса. По графику определяется общий цикл изготовления заказа, который сопоставляют с заданным сроком.

Детали, имеющие более длительный цикл изготовления, запускают в производство раньше, чем другие детали, для того чтобы согласовать бесперебойное их поступление на сборку.

Для взаимной увязки по времени и более полного использования оборудования и площадей по всем заказам составляется сводный объемно-календарный график.

Чтобы избежать совпадения работ на одном и том же оборудовании для нескольких заказов, необходимо откорректировать сроки выполнения работ, предусмотренные графиком выполнения отдельных заказов. Необходимо определить мероприятия по ликвидации узких мест и догрузить недогруженное оборудование.

Сводный объемно-календарный график ежемесячно корректируется с учетом данных о выполнении производственной программы основными цехами, состоянии незавершенного производства и заказа о новых заданиях.

Одновременно уточняется номенклатура и объем работ. С учетом этих особенностей окончательно уточняется сводный объемно-календарный график заказов и на основании его ПДО выдает каждому цеху месячную производственную программу работ по форме, представленной в таблице 9.1.

Таблица 9.1

Месячная производственная программа цеха

ПДБ 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, составляется график оперативной загрузки станков.

Основой планово-распределительной работы на смену является сменно-суточный план, в котором задание конкретизируется на каждые сутки и смену для каждого рабочего.

Для распределения работ существуют различного рода приспособления. Так применяется распределительная карточка, в ячейки которой закладывается рабочая документация. По расположению последней можно судить о состоянии данной работы: назначена ли она к выполнению, подготовлена ли к выполнению или рабочий уже получил задание на ее выполнение. Кроме того, имеется контрольная карточка с ячейками по числу дней в месяц.

Оперативный учет выполнения программы основными цехами в единичном производстве осуществляется по данным восполнения сменно-суточного задания каждым участком. Объектами учета служат: выработка рабочих, движение деталей по операциям, поступление заготовок, брак, простои, сдача готовой продукции. Учет производится на основе специальной первичной документации – по нарядам, специальным маршрутным картам движения изделий, по накладным и т.д.

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. При этом должна быть достигнута равномер­ная загрузка всех производственных участков и рабочих мест.

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;

Планирование технической, организационной, экономиче­ской и материальной подготовки производства;

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.

Внутрицеховое ОКП характеризуется тем, что задания для производственных участков и рабочих мест по каждому заказу формируются путем выборки из оперативного цехового плана со­ответствующей номенклатуры с учетом технологических маршру­тов изготовления. Кроме того, задания на месяц регламентируют сроки изготовления ведущих и оригинальных деталей и узлов.

Сроки изготовления остальной номенклатуры цеха устанавли­ваются в порядке текущего распределения в зависимости от загрузки рабочих мест.

Оперативно-календарное планирование в единичном произ­водстве включает следующие плановые расчеты (рис. 3.6): расчет производственного цикла выполнения заказа и построение объем­но-календарного графика выполнения отдельных заказов и свод­ного по всем заказам; расчет календарных сроков опережений в ра­боте цехов; расчет загрузки оборудования и производственных площадей в планируемом периоде; ежесменный учет выполнения заказов.

Рисунок 3.6 – Алгоритм оперативно-календарного планирования единичного производства

Расчет производственного цикла по каждому заказу () начи­нается с распределения трудоемкости заказа по видам работ и рас­чета потребного числа рабочих мест
(оборудования):

где – трудоемкость данного вида работ по заказу;

–дейст­вительный фонд времени работы оборудования.

На основе таких расчетов и с учетом возможного межопераци­онного пролеживания деталей по каждому заказу формируется объемно-календарный график выполнения заказа.

График строится 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 их согласованной 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. При построении сводного объемно-календарного графика может слу­читься, что сроки выполнения одинаковых работ по разным заказам на одном и том же оборудовании совпадут, и оно оказывается пере­груженным, или сроки окончания работ по одному заказу и начала работ по другому на одном и том же оборудовании не совпадут, и это оборудование оказывается недогруженным. В обоих случаях необ­ходимо откорректировать сроки выполнения работ, предусмотрен­ные графиками выполнения отдельных заказов. При этом нужно определить мероприятия по ликвидации узких мест и догрузить недогруженное оборудование. Чтобы сводный объемно-календар­ный график отвечал перечисленным требованиям, ПДО и ПДБ ос­новных цехов рассчитывают загрузку оборудования и использова­ния производственных площадей, находя оптимальный вариант использования имеющихся мощностей.

Сводный объемно-календарный график ежемесячно коррек­тируют с учетом данных о выполнении месячной программы ос­новными цехами, состоянии незавершенного производства по за­казам, новых 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.

Месячная цеховая программа содержит следующие реквизиты:

Наименование и код заказа;

Наименование и код детали (сборочной единицы);

Количество планируемых к выпуску деталей (сборочных единиц);

Сроки запуска-выпуска;

Трудоемкость изготовления единицы продукции и плани­руемого объема работ.

Цеховая производственная программа служит исходным доку­ментом для составления программ производственных участков. Для этого предусмотренные программой цеха работы распределя­ются по производственным участкам, производятся объемные рас­четы для правильного использования мощностей и устранения диспропорций в загрузке оборудования участков. Иногда в допол­нение к месячной программе ПДБ цеха до начала планируемого периода выдает мастерам уточненные графики распределения ра­бот по более коротким плановым периодам (декаде, неделе). При определении сроков запуска и выполнения отдельных работ руко­водствуются длительностью циклов, текущими потребностями и состоянием незавершенного производства. Выполнение месячных заданий (графиков) должно быть полностью обеспечено комплек­тами рабочих чертежей и другой технической документацией, ма­териалами, заготовками, полуфабрикатами, деталями, инструмен­том, производственной документацией и др.

Основой планово-распределительной 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.

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, обрабатываемой на ЭВМ с помощью машиночитае­мых документов.

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.

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.

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