CC BY
4УДК 61
А.А. Софрыгин, П.П. Скворцов
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОБЛЕМ ТЕКУЩЕГО СОСТОЯНИЯ, ПЛАНИРОВАНИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СБОРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА ВОЕННОЙ ТЕХНИКИ НА ПРИМЕРЕ ИЗДЕЛИЯ «Т» В АО «НПП «СТАРТ» ИМ. А.И. ЯСКИНА»
Проблемы оперативно-производственного планирования возникают практически в любом производственном процессе. Решением их занимаются в основном сотрудники планово-диспетчерского отдела, которые разрабатывают оптимальный маршрут движения потенциального продукта, начиная от склада сырья до склада готовой продукции. При этом они обязаны руководствоваться соответствующими государственными, отраслевыми стандартами или стандартами предприятия.
В работе предметом исследования выступает анализ существующего оперативно-производственного планирования продукта с целью выявления «узких» мест и разработки рекомендаций по их устранению.
Объектом исследования является сборка военного изделия «Т» на АО «НПП «СТАРТ»» им. А.И.Яскина.
Ключевые слова: планирование, сборка, военная техника.
Оперативно-производственное планирование, по мнению Н.И. Новицкого и В.П. Пашуто, «является составной частью внутризаводского планирования, его завершающей стадией и заключается в детализации показателей текущего (тактического) плана производственно-хозяйственной деятельности предприятия по исполнителям (цехам, участкам, бригадам, рабочим местам) и срокам (кратким периодам -месяцам, декадам, суткам, сменам, часам) с целью равномерного выполнения производственной программы и эффективного использования трудовых, материальных, финансовых и других ресурсов. Основной задачей оперативного планирования производства является обеспечение слаженной и комплексной работы всех звеньев производства по изготовлению продукции в соответствии с заданным количеством, номенклатурой и качеством в установленные сроки, предусмотренные стратегическим (тактическим) планом» [1, стр. 412].
Оперативное планирование производства должно обеспечить следующие условия и результаты:
1) для создания возможности реализации принципа ритмичности обязательна разработка календарных планов, выполнение которых обеспечивает высокую производительность труда и эффективность производства;
2) при должной разработке минимизируется продолжительность перерывов в движении предмета труда по отдельным стадиям производства, что позволяет сократить длительность производственного цикла;
3) обеспечивается равномерность и комплектность загрузки оборудования;
4) появляется возможность применять гибкость, то есть быстро и четко реагировать на технические, номенклатурные сдвиги в производстве, вызываемые конструкторскими, техническими и технологическими новшествами [2, стр. 47].
Производственный процесс участка сборки в нашем случае строго ограничен в пространстве, т.е. площадью самого участка, и временем, т.е. сроком выполнения заказа.
Порядок выполнения процесса, его последовательность и исполнители отражены в таблице 1 .
На рис. 1 представлена схема сетевого графика с визуализацией критического пути.
На основании утвержденного генеральным директором годового плана отгрузок продукции, отдел П-52 составляет годовой заказ в производство и передает его в П-26.
На основании годового заказа в производство ответственный специалист ПДО разрабатывает проект годового плана производства, согласовывает план с директором по производству, коммерческим директором, директором по экономике и финансам, начальником СМТО, начальником отдела поставок и передает его на утверждение генеральному директору.
Оперативное планирование изготовления продукции осуществляют ответственные работники ПДО, путем разработки и доведения до производственных цехов следующих документов:
- план-задание изготовления деталей;
- оперативный план изготовления дефицитных деталей;
© Софрыгин А.А., Скворцов П.П., 2016.
- график выполнения заявок и дефицитов-заявок.
Таблица 1
__Алгоритм выполнения производственного процесса_
Этапы процесса Исполнители
Отдел поставок* Отдел планирования Отдел подготовки производства Цех механической обработки Цех сборки Отдел планово-экономического анализа ОТК
Планирование • • •
Подготовка производства в цехах • • •
Запуск продукции в производство • •
Изготовление заготовок, деталей, узлов •
Выдача деталей и узлов в сборку(собственного производства и по каналу кооперации)
Сборка, испытание продукции согласно технологическому процессу •
Сдача продукции ОТК, ПЗ • •
Упаковка готовой продукции •
Сдача изделий на склад готовой продукции •
Примечания: П-6 - Отдел поставок; П-26 - Планово-диспетчерский отдел (ПДО); П-28 - Отдел подготовки производства; П-31 - Цех механической обработки; П-32 - Сборочный цех; П-52 - Планово-экономический отдел.
П_6 П-28 П-26
Рис. 1. Сетевой график
Подготовка производства в цехах.
На основании полученных месячных планов производства, планов-заданий и оперативных планов изготовления продукции, ответственные работники цехов оформляют Служебные записки на обеспечение КД и ТД, оснасткой и инструментом, дефициты-заявки на обеспечение на обеспечение материалами и комплектующими изделиями, заявки на персонал. Ответственные работники цехов передают оформленные дефициты-заявки на согласование заместителю директора по производству, заявку на персонал -в дирекцию по персоналу, служебные записки - по принадлежности, в П-29 или отделы ведения ЦКР.
Обеспечение КД и ТД.
Ответственный работник центра конструкторских разработок или отдела главного технолога передает КД или ТД ответственному работнику цеха. Ответственный работник цеха регистрирует поступившую документацию в цеховой книге учета и выдачи документации.
Обеспечение инструментом.
Инструмент получает ответственный работник подразделения-заказчика в соответствии с дефицит-заявкой по требованию-накладной на складе отдела снабдения.
Запуск изготовления продукции в цехах осуществляется на основании месячного плана производства, планов-заданий и оперативных планов ПДО.
Ответственный работник цеха, руководствуясь сроками комплектации и сдачи готовой продукции, делает пометки в планах-заданиях и оперативных планах ПДО о принадлежности деталей и сроков их изготовления, указанные планы начальник цеха выдает начальникам участков (мастерам). Начальники участков (мастера) на основе производственных заданий выдают непосредственным исполнителям технологических операций сменные производственные задания. Сменные производственные задания могут быть индивидуальные, бригадные, групповые.
Изготовление заготовок, деталей и узлов производится в соответствии с технологическими процессами по утверждённому производственному заданию.
Материалы, необходимые для изготовления заготовок и деталей, получают ответственные работники подразделений со складов П-44 с регистрацией в журнале выдачи материалов по форме. Учет заготовок, полуфабрикатов и готовых деталей осуществляются с помощью учетных карточек и «модуля производства».
По окончании технологического процесса изготовления заготовок, деталей или сборочных узлов производственный мастер предъявляет их ответственному работнику ОТК.
Принятые детали и узлы диспетчер подразделения передает по маршруту, указанному в ТД, в сопровождении приемо-сдаточной накладной (ПСН) подписанной диспетчером подразделения-сдатчика и ответственными работниками ОТК - мастером ОТК или контролером ОТК.
Ответственный работник подразделения, в которое поступают заготовки, полуфабрикаты или детали, делает отметку в «модуле производства»
Выдачу деталей и узлов на сборку изделия осуществляет кладовщик склада сборочного цеха на основании заявок-требований диспетчера цеха.
Сборку и испытание продукции производят на основе производственного задания согласно ТД и КД. Предъявление продукции контролерам ОТК для проведения промежуточных и окончательных контрольных операций, которые определены технологическим процессом.
Сдачу готовой продукции на склад готовой продукции осуществляет ответственный работник цеха (диспетчер сборочного цеха) по приемо-сдаточному акту, подписанным начальником ОТК и начальником сборочного цеха.
Многие проблемные точки при проведенном анализе процесса оперативно-производственного планирования вытекают из того, что рассматриваемый процесс является либо единичным заказом, либо мелкосерийным.
Поэтому главная задача и основная трудность здесь заключается в том, чтобы учесть сроки выполнения заказов, равномерно и максимально возможно загрузить работающий персонал, производственные площади и оборудование на протяжении всего планируемого периода.
Отметим основные выявленные в процессе анализа «болевые точки»:
1) машина собирается на одном рабочем месте, что приводит к неэффективному использованию производственной площади;
2) при наличии строго определенных сроков сдачи готового изделия отсутствует график поставки готовых узлов/подсборок, что приводит к их отсутствию на время окончательной сборки изделия и, как следствие, к затягиванию процесса сборки;
3) нет строгого закрепления определенных видов работ за конкретными рабочими, что приводит к «хаотичности» сборки, нарушению ее последовательности;
4) на данный период времени не существует четко закрепленного места, где должны размещаться комплектующие для сборки и инструмент, что влечет к потерям значительного времени на их поиск во время сборки машины;
5) наблюдаются сбои в сроках поставки комплектующих (отсутствует четкий график их поставки), что также затягивает время сборки машины.
Для решения первой «болевой области» предложено более эффективное размещение постов сборки для обеспечения ритмичности процесса. "Т6". Преимущественно изделие собирается на одном - двух постах. На схеме можно увидеть возможные трудности внутрицеховой логистики. Подсборки размеща-
ются в случайных местах и при каждом последующем заказе работнику приходится адаптироваться и терять время на поиск требуемых для сборки элементов.
Для решения этой задачи и оптимизации сборочного процесса изделия "Т6" предлагается: -реализовать организацию поточного производства в виде конвейера, состоящего из четырех постов;
-определить места постоянной дислокации подсборок;
-разместить инструмент и приспособления вблизи рабочего места в ячейках стеллажа соответствующего своему такту;
-организовать стапельную сборку требуемых подсборок. Поточное производство априори имеет ряд преимуществ: -рабочие места располагаются согласно процессу и времени; -наблюдается высокая ритмичность производственных операций;
-появляется возможность использовать не только последовательность, но и параллельность выполнения операций, не нарушая их синхронность;
-узкая специализация рабочих мест по операциям позволяет «отточить» движения рабочего до автоматизма, что значительно снижает возможность ошибок и брака;
-производственный процесс практически не прерывается и отсутствуют простои;
- возможность планирования производства и закупок по принципу «точно и в срок»;
- передача изделия с операции на операцию осуществляется с нерегламентированными перерывами, задержками и простоями.
Поэтому поточному производству присущи следующие принципы: прямоточность, непрерывность и ритмичность, параллельность и пропорциональность, а также узкая специализация.
На рис. 2. представлена рекомендуемая схема участка сборки, которая позволит последовательно и планомерно на каждом такте выполнить свой регламентированный перечень работ и выдержать заданный планом срок сдачи заказа.
Как видно на рисунке, посты размещаются последовательно. Вместе с тем, каждый пост образует свой такт что позволяет работнику сконцентрироваться на своей операции. Кроме того, размещение инструментальных стеллажей в купе с прямым доступом к требуемым подсборкам создает возможность максимального сокращения времени на поиск необходимого оборудования для монтажа. Оборудование специальных зон для стапельной сборки позволит поднять качество и скорость исполнения подсборок.
Рис. 2. Схема участка сборки (рекомендуемая)
Для того, чтобы поточное производство могло реализовать перечисленные выше принципы, необходимо провести ряд традиционных расчетов.
В первую очередь определяется совокупный объем выпуска продукции (в нашем случае количество изделий «Т6») с учетом календарного времени на выполнение заказа, а также такта потока. Такт, по определению Н.И.Новицкого и В.П.Пашуто, - «это Такт - это промежуток времени между запуском (или выпуском) двух смежных изделий на линии» [1, с. 328].
Его можно рассчитать по формуле:
Fd
r = — (1)
Ne' '
где Fд - действительный фонд времени работы линии за определенный период (месяц, сутки, смену) с учетом потерь на ремонт оборудования и регламентированных перерывов, мин;
N3 - программа запуска за тот же период времени, шт.
Чем больше тактов, тем выше темп, поэтому величина, обратная такту, получила название темпом работы линии. Естественно, что при организации поточного производства необходимо обеспечить такой темп, который позволит выполнить заказ строго в срок.
Далее необходимо определить потребность в оборудовании, которого должно быть необходимо и достаточно в организации поточного производства для выполнения заказа. Расчет количества оборудования осуществляется исходя из числа рабочих мест по операциям процесса; формула имеет следующий вид:
Cpi = (2)
где Cpi - расчетное число рабочих мест на одной операции процесса;
ti - норма времени на операцию с учетом установки, транспортировки и снятия деталей, мин;
i - номер операции (или ее название).
Принятое число рабочих мест C^i определяется округлением расчетного количества до ближайшего целого числа. При этом учитывается, что на стадии проектирования допускается перегрузка в пределах 10-12% на каждое рабочее место.
Коэффициент загрузки рабочих мест Кз определяется по формуле:
Предыдущие расчеты необходимы для осуществления синхронизации операций во времени при обеспечении полной загрузки оборудования и соблюдения непрерывности поточного производства.
Характерными признаками такой организации производства являются: подетальная специализация производственных подразделений; запуск деталей в производство партиями по специально разрабатываемым графикам; параллельно-последовательное прохождение партий деталей по операциям; выполнение на участках (в цехах) технологически завершенного комплекса работ.
Однако в нашем случае использование традиционной структуры построения поточного производственного процесса не логично. Во-первых, налицо существующие ограниченные производственные площади, во-вторых, как правило, архисрочность заказа.
Это требует не только четко структурированной поточности производства, но и совершенствования логистической составляющей.
Производственная логистика в определении Фролова Е.Б. «- это обеспечение качественного, своевременного и комплектного производства продукции в соответствии с хозяйственными договорами, сокращение производственного цикла и оптимизация затрат на производство. Цель производственной логистики заключается в точной синхронизации процесса производства и логистических операций во взаимосвязанных производственных и обеспечивающих подразделениях» [3]. Источник:
https: // iteam.ru/publications/logistics/section_80/article_4081
Принято выделять 5 базовых типов "вытягивающих" логистических систем Pull Scheduling:
• Восполнение "Супермаркета" (Supermarket Replenishment);
• Лимитированные очереди FIFO (Capped FIFO Lanes)
• Метод "Барабан-Буфер-Веревка" (Drum Buffer Rope)
• Лимит незавершенного производства (WIP Cap)
• Метод вычисляемых приоритетов (Priority Sequenced Lanes)
Восполнение "Супермаркета" (Supermarket Replenishment).
Принцип действия этой системы очень прост: на каждом этапе производства существует супермаркет (по другому, склад), на котором находится определенное количество того продукта, который изготавливается на этом этапе. Когда количество изготовленных продуктов достигает критической «точки восполнения», то посылается «сигнал» данному этапу производства, что ячейку супермаркета необходимо восполнить. Данный принцип работает на каждом этапе производства, что влечет за собой неубыва-
ющий остаток продуктов (заготовок) для следующего этапа. Единственным ограничителем такой системы является большой перечень заготовок, для каждой из которых существует своя «точка восполнения»
Метод Supermarket Replenishment имеет ряд преимуществ перед другими системами, но при производстве изделия Т6 не применим в силу работы на склад.
Лимитированные очереди FIFO (Capped FIFO Lanes) и Метод "Барабан-Буфер-Веревка" (Drum Buffer Rope). Данные системы могут быть использованы только в массовых и крупносерийных производствах, поэтому нами в исследовании не рассматриваются.
Метод вычисляемых приоритетов (Priority Sequenced Lanes).
Данный метод использует методику «супермаркета», но отличие его в том, что каждый последующий участок выполняет то задание, которое является в данный момент приоритетным.
Данный тип вытягивающей системы используют в тех случаях, когда сталкиваются с большим количеством видов деталей. Суть в том, что продукцию производят под заказ, и используют минимальные запасы деталей. Для планово-производственного отдела ставится задача определить количество продукции, которое требуется произвести и ее набор. Для работы такой системы требуется поддерживать предсказуемое и не длительное время выполнения заказа. Также требуется полное понимание структуры поступления заказа от клиента. Если нет возможности предсказать частоту, с которой поступают заказы, то можно попробовать внедрить короткое время цикла производства или организовать запасы готовой продукции, чтобы всегда можно было удовлетворить заказ.
Система вытягивания смешанного типа.
Это комбинированная система, которая складывается из элементов двух описанных выше систем. Такую систему имеет смысл применять в том случае, если около двадцати процентов составляет восемьдесят процентов от всего суточного производства. Очень часто применяют «АВС» анализ, который позволяет разделить детали на три группы:
- «А» - имеются в большем количестве.
- «В» - имеются в среднем количестве.
- «С» - имеются в малом количестве.
- «D» - очень редкие заказы (запасные части или детали, изготавливаемые по специальным заказам).
При использовании комбинированной системы, предприятие в любом случае будет в выигрыше. Минусом является то, что при смешанной системе сложнее выявить отклонения.
Чтобы исключить «сбои» в своевременной поставке готовых узлов/подсборок, а также для грамотной организации рабочего места сборщиков, можно использовать систему канбан с последующей адаптацией ее к работе участка сборки.
Канбан представляет собой систему оперативного планирования производственных запасов и материальных потоков между отдельными производственными операциями.
Основная идея системы канбан заключается в том, чтобы не загружать склады или производственные площади незавершенным производством (заготовками) «на всякий случай», а поставлять предметы труда именно тогда, когда они необходимы для бесперебойного производства. Главное условие ритмичности здесь заключается в поставках только бездефектных полуфабрикатов, узлов, деталей, ком-лектующих. Объем выполнения деталей предыдущего участка вытекает из планируемого объема последующего участка.
Внедрение системы канбан предполагает использование принципа «точно в срок» и требует перестройки звена управления производством (рис. 3).
В противоположность традиционным методам управления, в соответствии с которыми центральное звено планирования производства выдает производственные задания всем отделам и промышленным подразделениям, при методе «точно в срок» централизованное планирование касается только последнего звена логистической цепи, то есть склада готовой продукции.
В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы.
Выявленные проблемы вполне разрешимы, если несколько пересруктурировать систему планирования заданий на поступающий заказ, с учетом годовых плановых заданий, осуществить перепланировку сборочного участка с целью организации бесперебойного ритмичного поточного процесса сборки, внедрить новую логистическую систему вытягивания на участке. Все это позволит сэкономить экономические и временные ресурсы предприятия, усовершенствовать системы планирования, а в дальнейшем и прогнозирования производственной деятельности.
А)
Б)
Рис. 3. Управление производственным процессом а) - по традиционной системе; б) - по системе канбан
В заключение важно отметить, что логистическая система "вытягивающего" типа является оптимальной для рассматриваемого производства. Проведя анализ данных, можно сделать вывод, что лучшим решением будет использование систем канбан и системы смешанного типа.
Библиографический список
1.Непомнящий Е.Г. Планирование на предприятии: конспект лекций. - Таганрог. ТИУиЭ, 2011. // iteam.ru/publications/logistics/section_80/article_4081; // otherreferats.allbest.ru/abc/59/index20.html; 4.Новицкий Н., Пашуто. Организация, планирование и управление производством. - М., 2007. - 576.
СОФРЫГИН АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ - студент кафедры системного инжиниринга, ВШСИ МФТИ, Россия.
СКВОРЦОВ ПЕТР ПЕТРОВИЧ - магистр техники и технологии, ВШСИ МФТИ, Россия.
