Снижение себестоимости продукции, как результат оптимизации производственного процесса Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

15. ФИНАНСЫ, ДЕНЕЖНОЕ ОБРАЩЕНИЕ И КРЕДИТ, УЧЕТ И АНАЛИЗ

15.1. СНИЖЕНИЕ СЕБЕСТОИМОСТИ ПРОДУКЦИИ, КАК РЕЗУЛЬТАТ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА

Лютова И. И., д.э.н., профессор

Место работы: Национальный институт бизнеса, Москва

irina lvutova@mail.ru

Аннотация: Основой производства продукции является производственный процесс, деятельность которого влияет на себестоимость продукции. Автор раскрывает возможные направления оптимизации процесса, приводится сравнительная характеристика типов планировки производственных постов, выявляются причины потерь ресурсов, рассчитывается экономическая эффективность повышения синхронизации.

Ключевые слова: производственный процесс, повышение эффективности, оптимизация процесса, пропускная способность, «слабое звено», поток производства, составляющие производства, причины потерь.

PRODUCTION COST REDUCTION, AS RESULT OF OPTIMIZATION OF PRODUCTION

Lyutova I.I., the Doctor of Economics, the professor

Place of employment: National institute of business, Moscow

irina_lyutova@mail. ru

Annotation: Production basis is the production which activity influences product cost. The author opens possible directions of optimization of process the comparative characteristic of types of a lay-out of industrial posts is resulted, the reasons of losses of resources are established, economic efficiency of increase of synchronization settles up.

Keywords: production, process optimization, throughput, «a weak link», a stream the productions making productions, the reasons of losses

Производственный процесс автором

рассматривается, как агрегированный показатель операций по производству готовой продукции, по завершении которого товар обладает стоимостью затраченных ресурсов. При оценке оптимальности производственного цикла автор предполагает высвобождение части ресурсов и, как следствие, уменьшение затрат, что в свою очередь, приведет к повышению эффективности при прочих равных условиях (цена, рынок, конкуренция и т.д.)

Элементы производственного процесса: динамика процесса; концепция потока производства; пропускная способность и «Lead Time»; виды ожиданий продукта; концепция ресурса «слабое звено»; планировка размещения рабочих постов (“lay-out”);

производительность, стоимость и издержки; управление и оптимизация потоков; системы управления производством; управление буферными зонами (склады, запасы полуфабрикатов); понятия растрат; склады: типы, происхождение, значимость, последствия, оптимизация и т.д.; переменные

процесса; индикаторы: определения, типы, описания.

Автором рассматриваются возможные направления оптимизации процесса, к которым относятся: балансировка процесса; синхронизация этапов процесса; выравнивание производства; повышение гибкости и реактивности:

- соотношение сроков к складам;

- элементы и инструменты оптимизации производственного цикла;

- качество: концепции, условия одобрения,

типоразмеры, компоненты и т.д.;

- измерение уровня совершенства.

Основная оптимизация процесса происходит на его элементарных единицах, которые определяют результат (уровень рентабельности).

Совокупность операций формируют процесс или

подпроцесс, и оптимизация должна производиться с помощью анализа и изучения каждого из них.

Основная характеристика производственного процесса («продуктивной системы») - это движение.

Производство

резиновой

смеси

Производство текстильного Производство полуфабрикатов из текстильного корда

Производство металлокорда Производство полуфабрикатов из металлокорда

Производство полуфабрикатов из резины Сборка шины стадия 2

Вулканизация

▼

Контроль

Весь производственный процесс пронизывают движения потоков. На практике движения потоков будут иметь различные характеристики функций циркуляции, замедлений и остановок продуктов между всеми операциями. Оптимального результата можно добиться только тогда, когда движение потоков будет постоянным и однородным, когда у него будет адаптированная скорость, и оно не будет подвергаться резким изменением скорости. Данного идеала можно добиться в потоках идентичного продукта, которым характеризуются предприятия с непрерывным производством (нефтеперерабатывающие заводы и другие предприятия химической отрасли).

Пропускная способность - поток с определенной на протяжении всего производственного процесса скоростью и количеством (начиная со входа, и до выхода). Сочетание данных двух элементов определяют пропускную способность в единицу времени процесса. Данный показатель можно пронаблюдать в определенной точке процесса, измерив, количество проходящего материала в единицу времени. Основной концепцией производственного процесса является планирование согласно способности завода сгенерировать (пропустить через себя) процесс.

Пропускная способность зависит от времени прохождения продукта на каждом рабочем посту. Это время связанно с обработкой продукта, с доставкой, поломками, сменами типоразмеров, ожиданиями из-за недостаточной синхронизации и т.д.

Значения пропускной способности (количество продукта в единицу времени) различны:

- Среднее значение: оно соответствует времени достаточно долгому, приняв в расчет различные явления, случайно влияющие на производство;

- Мгновенное значение: точное время между двумя единицами продукции, следующими друг за другом;

- Максимальное значение: время необходимое на производство единицы продукции, т.е. время нетто, необходимое только для осуществления функции трансформации.

Если мы рассматриваем поток в динамике (общий процесс), Lead Time или продолжительность прохода отвечает времени, которое необходимо для трансформации продукта на этапах процесса производства (от входа до выхода) (рис. 2).

\ ► V \

4 ^ £

\ \ \ \ \ \ \ , \

т

Рис. 2. Lead Time

■О

го

ф

I

і

Доставка

заказа

Производство

Ожидание

Производство

Ожидание

Производство

Ожидание

Транспортировка-

5) Время ожидания производства

6) Lead Time производства

7) Ожидание

8) Время транспортировки

Значение показателя Lead Time в прямой связи с уровнем реактивности процесса производства.

Существует несколько видов Lead Time:

- Lead Time заказа

- Lead Time конструирования

- Lead Time снабжения

- Lead Time производства

- Lead Time транспортировки

На рис. 3 представлена структура Lead Time всего производственного процесса, на котором отображено, какая роль отводится Lead Time производства.

Во всех производственных процессах (в виде последовательных «звеньев» производства) всегда есть составляющая, характеризующая

производительность всей цепочки. Эта составляющая (рабочий пост, операция и т.д.) названная как «слабое звено», определяет максимальную способность выпуска производственного процесса. В роли этого компонента может выступать как человек, так и машина.

Если «слабое звено» в единицу времени не может достигнуть запрашиваемой производительности, то этому следует уделить особое внимание. В результате, когда присутствует эти обстоятельства, процесс теряет мощность увеличения материальных средств для системы. Необходимо определить направления усовершенствования, которые позволят увеличить производительную мощность.

Теории Eli Goldratt (OPT, DBR, TOC) обращены к этой проблеме: в рамках которых возможные «слабые звенья» определены и оптимизируются до максимального результата.

В связи с некоторым количеством параметров (разнообразием типоразмеров, поломок и т.п.) возможные «слабые звенья» отличаются по своему происхождению.

Следующий рисунок представляет «цепочку звеньев», в которой отображены возможные «слабые звенья» (рис. 4):

Рис. 4. Неравновесная «цепочка звеньев»

Для оптимизации производственного процесса необходимо сбалансировать все «звенья» производственного процесса («цепочки») для получения рациональной и оптимальной производительности (рис. 5).

Рис. 5. Равновесная «цепочка звеньев»

Другая схема представляет возможное «слабое звено», которое является причиной максимальных убытков производства. На данной схеме можно наиболее наглядно отобразить потери производственного потока на каждой операции производственного процесса.

Разница в объеме пропускной способности

Производительность производственного процесса

Рис. 6. Схема потока производства

На рис. 6 показано как «слабое звено» влияет на объем выходящей продукции всего производственного процесса. Данная схема также отображает разницу в объеме производства между всеми операциями процесса, что помогает в дальнейшем анализе для нахождения оптимальных результатов с целью уравновесить производственную «цепочку».

Потенциальная пропускная способность, которая намного выше, чем пропускная способность «слабого звена», не оказывает никакого влияния на пропускную способность всей производственной цепочки в целом, так как глобальный результат цепочки определяется только по «слабому звену», все остальное определяется как потери производства или дисфункционирование операций производства.

Ожидание продукта в процессе (ожидание потока: время, в течение которого материал ожидает своей обработки) является очень важной составляющей в Lead Time. Существуют следующие причины ожиданий: поломки, плохое качество продукта,

настройки, синхронизация и т.д.

Ожидание лота - полуфабрикат ожидает до (после) операции, когда все оставшиеся элементы (полуфабрикаты) лота (например, контейнер) будут обработаны. Данное ожидание зависит от размера лота, первая единица лота не ожидает операции, но она ожидает на выходе, когда все оставшиеся единицы лота будут обработаны.

Ожидание процесса Лот №+3 Лот №+2 Лот №+1

Ожидание лота

Лот №

Рабочий

пост

Лоты в ожидании

Лот в производстве

Рис. 7. Ожидания продукта

На рисунке 7 представлены 2 элемента Lead Time, которые имеют различную природу происхождения: выбранный объем лота в производстве определяет время ожидание лота, а недостаточная синхронизация между операциями определяет время ожидания процесса.

Существует несколько возможностей организовать расстановку элементов производства. В зависимости от своего происхождения они будут размещены наиболее подходящим образом по отношению друг к

другу.

Главные материальные составляющие производства следующие: станки; стеллажи, различные

приспособления; рабочие столы; контейнеры, поддоны, коробки и т.д.; системы перемещения

□ □ \ □ □ ' □ □

□ □ ; □ □/

(различные конвейеры, транспортеры и погрузчики, и т.д.); подъемные краны и лебедки; тележки и другие погрузочно-разгрузочные и ручного передвижения средства; сектора для хранения и др.

Все эти элементы имеют свое специфическое расположение, они все представлены таким образом, чтобы достигнуть общей цели. Размещение и распределение вышеописанных составляющих (складов, транспорта, и т.д.) оказывает большое влияние на получение рационального производственного потока.

В основном, предприятия имеют следующую планировку - оптимально-локальную, то есть она сильно ориентирована на группировку идентичных машин «мульти машины» (рис. 8).

□ □ □ □ □ □ □ □ □ □

Машины типа А Машины типа Б Машины типа В Машины типа Г

Рис. 8. Планировка предприятия по системе «мульти машины»

Эта традиционная система планировки. Она является мало гибкой, очень нереактивная и в целом, неприспособленная к критериям настоящей конкурентоспособности.

Другая планировка, оптимально-глобальная, сильно ориентирована на оптимизацию производительности

всего процесса в целом и снижению потерь локальных.

Она состоит из параллельных процессов («мульти процессы»), сквозь которые проходят различные виды продуктов (рис. 9).

□ □ □

□ □ □

□ □

□ □

□ □ □

Машины типа А Машины типа Б Машины типа В Машины типа Г

Рис. 9. Планировка предприятия по системе «мульти процессы»

Этот тип планировки - лучшее решение для предприятий современной индустрии.

Ниже приведена сравнительная характеристика двух типов планировки производственных постов.

Рассмотрим наиболее очевидное преимущество системы «мульти процессы» над другой, на основе фактора сокращения времени прохождения продукта сквозь весь производственный процесс.

Таблица 1

Критерий «мульти машины» «мульти процессы»

1) Приспособляемость к новым продуктам Высокая Низкая

2) Планирование производства Сложное Менее сложное

3) Человеческие ресурсы Рабочие специального профиля Многопрофильные рабочие

4) Полуфабрикаты Обязателен промежуточный склад Практически нулевой склад

5) Время производства 1-ой единицы продукции Большое Малое

6) Станки Дорогостоящие, скоростные, неспециализированные по продукту Менее дорогостоящие, не скоростные, специализированные по продукту

7) Концепция оптимизации «Внутренняя» (локальная оптимизация) Всего потока (глобальная оптимизация)

8) Транспортировка полуфабрикатов Необходима и важна Сокращается до минимума

9) Качество Риск брака всего лота Поштучное отслеживание

10) Смена типоразмера Не оптимизируется Необходимость оптимизации

В качестве примера рассмотрим следующую ситуацию (рис. 10):

Транспортировка

Рабочий пост №1

Рабочий пост №2

Сырье

Полуфабрикат Полуфабрикат

Рис. 10. Процесс работы системы «мульти машины»

Выходящий

продукт

Размер одного лота - 100 шт.

Необходимое время на обработку на каждом посту -1 мин/шт.

Lead Time лота = 100 шт. * 1 мин/шт. + 100 шт. * 1 мин/шт. + время на транспортировку + очевидные потери на ожидание процесса

Теперь представим, что тот же технологический процесс происходит в системе «мульти процессы» (рис. 11).

Рабочий пост №1

Рабочий пост №2

Сырье

Выходящий

продукт

Рис. 11. Процесс работы системы «мульти процессы»

Lead Time лота = 100 шт. * 1 мин/шт. + 1 мин. = 101 мин.

При оптимизации производственного процесса необходимо анализировать все его составляющие в отдельности (каждый рабочий пост).

Производительность определенной системы - это отношение результата, достигнутого в определенный период времени, к общим потребленным ресурсам в

этот период времени. Концепция производительности зависит от функционирования всех возможных ресурсов: материалы, производственная площадь,

затрачиваемая энергия и т.п. (рис. 12).

Производительность = Выходящий продукт /

Входящие ресурсы

ш

л

X

Z I

О Ф ^ & £s

^ j5

^ і 8 і аз g о о

Подрядчики Рабочая сила

Выход

И т.д.

Рис. 12. Схема работы системы производства

Анализ потребления основных ресурсов проводится с целью сокращения их до минимума, либо их уменьшения при неизменном объеме производства, либо при неизменных ресурсах повышения производства.

Практика показывает, что часто объем запланированных ресурсов не совпадает с объемом, потраченным в действительности, по сути дела, это -растраты и признаки неудовлетворительного функционирования процесса.

Главные причины потерь в производстве представлены на рис. 13.

Для повышения рентабельности системы необходимо добиться сокращение потребляемых ресурсов или улучшить их использование, чтобы получить снижения себестоимости.

Концепция «слабого звена» помогает определить, какому рабочему посту следует уделить особое внимание, над чем следует работать по улучшению производительности для выравнивания рабочих операций между собой и их синхронизацией (рис. 14).

Энергетические

Входящая энергия

Полезная

энергия

Технические (эффективность работы смены)

Общее время работы смены

Программируемые остановки (праздники, выходные дни)

Реальное время работы смены

Время функционирования (брутто)

Время функционирования (нетто)

Полезное время функционирования

Незначительные остановки Сокращение скоростей машин

Продукция плохого качества

Продуктивные

Входящее сырье

Сырье плохого качества

Входящее сырье

Потери материала: - при запуске - технологический отходы - потери

Входящее сырье

Рис. 13. Главные причины потерь в производстве.

Труба идентичного сечения

Цепочка с идентичными звеньями

Рис. 14. Принцип выравнивания производственного процесса

Выравнивание может быть трех видов:

- Выравнивание наиболее производительной

операции (т.е. уменьшение производительности за счет сокращения расходов на этой операции);

- Выравнивание наименее производительной

операции (т.е. увеличение производительности);

- Выравнивание всех операций под заданную программу производства.

Существую следующие методики выравнивания операций:

- Сокращение цикла производства «слабого звена»;

- Передача некоторых функций со «слабого звена» на другой рабочий пост, который заведомо не является «слабым звеном»;

- Совершенствование технической оснастки «слабого звена» для сокращения машинного времени;

- Анализ возможность работы оного оператора на двух постах, у которых производительность выше «слабого звена».

При методе планировке рабочих постов «мульти машины» на практике время обработки составляет всего 5% от всего времени производства, а 95% -время ожидания лота и процесса.

Для достижения наилучших результатов по оптимизации производственного процесса необходимо не только уравновесить производственные циклы операций, но и их синхронизировать.

Есть два пути улучшения синхронизации:

- выполнять операции производственного процесса одновременно (параллельно);

- сокращать размер лота.

На следующем примере показан производственный процесс, состоящий из 3 операций, где Т - время обработки лота, t - время обработки одной единицы продукции.

Операция 1 Т

Операция 2 Операция 3

Ожидание Ожидание

5Т

Рис. 15. Продолжительность процесса до повышения синхронизации.

Как мы видим из рис. 15, продолжительность данного процесса составляет 5Т. После повышения синхронизации и выполнения перекрытия операций мы получим следующую схему работы процесса (рис. 16):

Операция 1

Операция 2

1 1

Т+21

Рис. 16. Продолжительность процесса после повышения синхронизации.

Полученный результат: продолжительность

производственного процесса составляет Т+21

Выигрыш = (4Т-2Ц/5Т Ниже представлена схема выполнения всего

комплекса мероприятий по оптимизации

производственного процесса (рис. 17).

Продолжительность производственного процесса до оптимизации

Операция 1

Операция 2

Операция 3

Выравнивание

Операция 1

Операция 2

Операция 3

Синхронизация

Операция 1

Операция 2

Операция 1

Операция 2

Выигрыш от «перекрытия»

Таким образом, при средней стоимости производства 67р.- 1 минута цикла (с учетом

нарастания затрат в процессе получения готовой продукции), экономия составит (67р. х 5мин.) = 335р., следовательно себестоимость производимой продукции снизится, что приведет к повышению прибыльности в случае не изменения цены или возможному снижению цены в случае обострения конкурентной борьбы.

Список литературы:

1. Аристов О.В. Управление качеством: учебник для вузов /

0.В. Аристов. М.: ИНФРА-М, 2007.

2. Градов А.П. Рыночные отношения: Как стимулировать производственную деятельность / А.П. Градов. - С.П-б.: С.П-бВВИСКУ, 2004.

3. Гуськов С.В. Оценка эффективности производственнохозяйственной деятельности организаций. / С.В. Гуськов, Г.Ф. Графова, Академия, 2007.

4. Маркин Ю.Ц. Анализ внутрихозяйственных резервов / Ю.П. Маркин - М. : Финансы и статистика, 1991.

5. Портер М. Конкурентное преимущество. - М., 2005

Reference list:

1. Aristov O.V. Quality management: The textbook for high schools / O.V. Aristov. M: INFRA-M, 2007.

2. Gradov A.P. Market relations: How to stimulate a production activity / A.P. Gradov. - St.-Petersburg: The St.-Petersburg Military technical university, 2004.

3. Guskov S.V. Efficiency estimation it is industrial-economic activities the organisations. / S.V. Guskov, G.F. Grafova, Academy, 2007.

4. Markin Yu.C. The analysis inside economic organization reserves / Y.P. Markin - M: Finance and statistics, 1991.

5. Porter M. Competitive advantage. - M, 2005/