E. Michlowicz: Logistyka przemysłowa - Logistyka produkcji cz.1 - system WYKŁAD 6

LOGISTYKA PRODUKCJI

CZ.1 - SYSTEM

W przedsiębiorstwie produkcyjnym procesem, w który angażuje się najwięcej kapitału

i który w znacznej mierze decyduje o sukcesie przedsiębiorstwa jest wytwarzanie wyrobów.

To właśnie wytwarzanie sprawia, że główny strumień materiałów i części przepływa przez wydziały produkcyjne przedsiębiorstwa.

Stąd powszechnie przyjmuje się, że logistyka produkcji obejmuje wszystkie procesy, które są związane z zaopatrzeniem procesu produkcji w stosowne towary (surowce, materiały pomocnicze i eksploatacyjne oraz półwyroby i części z zakupu) i z przekazywaniem półwyrobów oraz wyrobów gotowych do magazynu zbytu.

Według faz przepływu materiałów logistyka produkcji jest zlokalizowana między logistyką zaopatrzenia i logistyką dystrybucji.

Właściwe ujęcie logistyki produkcji wymaga systemowego podejścia do zdefiniowania systemu produkcyjnego oraz określenia oddziaływań otoczenia bliskiego (system zaopatrzenia, system dystrybucji).

Na rysunku 1 przedstawiono przykładową strukturę logistycznego systemu produkcyjnego.

W systemie wyróżniono następujące podsystemy funkcjonalne:

• podsystem wytwarzania,

• podsystem przepływu materiałów,

• podsystem magazynowania,

• podsystem manipulacji,

• podsystem przepływu narzędzi,

• podsystem zasilania i usuwania odpadów,

• podsystem kontroli i diagnostyki,

• podsystem sterowania,

• podsystem zarządzania.

Podstawowymi podsystemami decydującymi o prawidłowych przepływach materiałów i

niezbędnych informacji są podsystemy sterowania i zarządzania. Natomiast podsystem

wytwarzania jest tym elementem struktury, który integruje przepływy fizyczne i informacyjne.

Bardzo ważnym podsystemem jest podsystem magazynowania, w którym należy uwzględnić zarówno składowiska stanowiskowe i magazyny międzyoperacyjne, jak również magazyny buforowe na wejściu materiałów do systemu produkcyjnego oraz na wyjściu produktów z systemu. Możliwe sprzężenia logistyki produkcji z logistyką zaopatrzenia i dystrybucji zależą od wielu czynników i decyzji produkcyjnych. Bardzo często technologia wytwarzania stosowana w przedsiębiorstwie produkcyjnym nie pozwala na wytwarzanie bez

magazynowania. Jednak jeśli to możliwe, logistyka produkcji powinna proponować

rozwiązania bez magazynowania buforowego i minimalizować składowiska stanowiskowe i międzyoperacyjne.

1

E. Michlowicz: Logistyka przemysłowa - Logistyka produkcji cz.1 - system

P

O

D

S

Podsystem zasilania

Y

Podsystem usuwania odpadów

S

Y

S

T

Podsystem

Podsystem

Podsystem

E

S

kontroli i diagnostyki

przepływu

wytwarzania

narzędzi

M

P T

O E

Z

D R

A

S O

R

Y W

Podsystem

Z

S A

transportu i manipulacji

Ą

T N

D

E I

Z

M A

A

Podsystem

Podsystem

N

przepływu materiałów

magazynowania

I

A

Rys. 1. Schemat struktury logistycznego systemu produkcji

2

E. Michlowicz: Logistyka przemysłowa - Logistyka produkcji cz.1 - system

1. System produkcyjny i jego otoczenie

Dla potrzeb logistyki bardzo wygodnym opisem systemu produkcyjnego jest, według

autora, ujęcie zgodne z inżynierią zarządzania zaproponowane przez I. Durlika. Podstawowa definicja systemu produkcyjnego jest następująca:

System produkcyjny jest celowo zaprojektowanym układem materialnym, energetycznym i informacyjnym, eksploatowanym przez człowieka i służącym do wytwarzania

określonych wyrobów lub usług w celu zaspokojenia potrzeb konsumentów.

Wykorzystując najprostszą definicję systemu w ujęciu teorii systemów można stwierdzić, że system produkcyjny (jak każdy inny system) jest pewnym uporządkowanym zbiorem

elementów i relacji między nimi: SP = < A, R >. Wprowadzając do takiej definicji elementy, otrzymujemy bardziej rozwiniętą postać systemu:

SP = < { X, Y, T, Z }, R > ,

gdzie:

• X = ( x1, x2,... xi, ...xn) - elementy wejścia (materiały, części, urządzenia, energia, kapitał, informacje, personel),

• Y = ( y1, y2,... yj, ...ym) - elementy wyjścia (wyroby gotowe, usługi, odpady z produkcji),

• T = ( t1, t2,... tk, ...tp) - elementy procesu przetwarzania wektora wejścia w proces wyjścia (operacje technologiczne, transportowe, magazynowe, kontrolne, usługowe); inaczej

elementy procesu produkcyjnego,

• Z = ( z1, z2,... zl, ...zr) - elementy procesu zarządzania (planowanie, organizacja, sterowanie, kontrola),

• R = R ×

X

RY × RT × RZ) - sprzężenia (relacje) materiałowe, informacyjne pomiędzy

elementami (X, Y, T, Z) systemu.

Na rysunku 2 przedstawiono schematycznie ogólną postać systemu produkcyjnego,

z zaznaczeniem przykładowych elementów i powiązań. Najczęściej przyjmowanymi

elementami wejścia i wyjścia systemu produkcyjnego w warunkach gospodarki rynkowej są:

• Elementy wektora wejścia X:

1. Środki techniczne produkcji:

• wyposażenie technologiczne (maszyny i urządzenia),

• budynki i budowle,

• sieci energetyczne, sieci informatyczne.

2. Przedmioty pracy:

• materiały i surowce,

• półwyroby,

• części.

3. Czynniki energetyczne:

• woda,

• ciepło i czynniki oziębiające,

• energia elektryczna,

• paliwa stałe i gazowe.

4. Czynnik ludzki:

• personel inżynieryjno - techniczny,

3

E. Michlowicz: Logistyka przemysłowa - Logistyka produkcji cz.1 - system

• personel wykonawczy,

• personel administracyjno - biurowy,

• personel zarządzający.

5. Informacje:

• prognozy i informacje rynkowe,

• informacje o konstrukcji wyrobu i funkcjach użytkowych,

• informacje o jakości i koszcie własnym,

• decyzje związane z programem produkcji,

• wiedza i doświadczenia produkcyjne załogi.

6. Kapitał:

• kapitał zamrożony w technicznych środkach produkcji,

• kapitał zamrożony w materiałach, półwyrobach i wyrobach gotowych,

• kapitał finansowy w kasie, bankach, u klientów,

• obieg kapitału i stopa dyskonta.

Wejście X

Przetwarzanie T

Wyjście Y

• materiały

• wyroby

i części do

• operacje technolo-

gotowe,

produkcji,

giczne, transporto-

• usługi

• energia,

we, magazynowe,

serwisowe,

• informacje,

kontrolne,

• odpady

• kapitał,

• operacje

• personel.

usługowe.

Zarządzanie Z

- zasilanie materiałowe, informacyjne i energetyczne

- decyzje zarządzające

- sprzężenia informacyjne

Rys. 2. Schemat uogólnionego systemu produkcyjnego

• Elementy wektora wyjścia Y:

1. Wyroby przemysłowe

• produkty gotowe wg oferowanego asortymentu produkcji,

• półwyroby.

2. Usługi produkcyjne.

3. Wybraki produkcyjne i surowce wtórne dla innych.

4. Szkodliwe odpady zanieczyszczające środowisko: odpady stałe, ścieki, hałas, ciepło.

4

E. Michlowicz: Logistyka przemysłowa - Logistyka produkcji cz.1 - system 5. Informacje:

• o jakości wyrobu,

• rzeczywistym koszcie własnym,

• o stanie procesu produkcyjnego,

• inne informacje wyjściowe z systemu bądź pozostające w systemie dla następnych cykli

produkcyjnych.

Relacje, sprzężenia, powiązania materiałowe, energetyczne i informacyjne umożliwiające funkcjonowanie systemu produkcyjnego są następujące:

1. W odniesieniu do fizycznego przepływu materiałów i części od magazynów wejściowych (logistyka zaopatrzenia) do magazynu wyrobów gotowych (logistyka dystrybucji):

• zsynchronizowanie w czasie wszelkich dostaw, aby skrócić do minimum czas

oczekiwania materiału na dalsze przetwarzanie lub montaż,

• zapewnienie właściwych środków transportu i innych ułatwiających magazynowanie

oraz wyszukiwanie potrzebnych w danej chwili materiałów, czy półwyrobów,

• obniżenie do minimum strat transportowych i magazynowych, tj. zaprojektowanie takiej

struktury przepływu, która minimalizuje: długość dróg transportowych, przeładunki i pracochłonność przeładunków.

2. W odniesieniu do instalacji energetycznych i innych instalacji przemysłowych:

• zapewnienie dostawy czynników (mediów) zgodnie z wymaganiami procesu

produkcyjnego, poprzez właściwe sieci i instalacje,

• zneutralizowanie i utylizacja odpadów ciekłych, gazowych i stałych, aby uniknąć zanieczyszczenia środowiska,

• zapewnienie stałego pomiaru zużycia i automatycznego sterowania natężenia strumieni

czynników energetycznych.

3. W odniesieniu do systemu informacyjnego:

• selekcja informacji („szum informacyjny”) i wyodrębnienie informacji istotnych z punktu widzenia podstawowych celów zarządzania,

• zaprojektowanie powiązań informacyjnych (kanałów przepływu informacji) właściwych

dla wymagań logistyki procesu produkcyjnego i procesu podejmowania decyzji w

obrębie wszystkich poziomów i funkcji zarządzania we właściwym czasie,

• dobór sprzętu komputerowego (hardware) i oprogramowania (software) stosownie do liczby przetwarzanych informacji, zakresu i wymaganego czasu.

Z teorii systemów wiadomo, że każdy system działa w określonym otoczeniu. Dla potrzeb

badania systemów określa się najczęściej tylko oddziaływanie tzw. otoczenia bliskiego. W

rozważaniach teoretycznych dodatkowo ustala się oddziaływania tzw. otoczenia dalekiego. A zatem rozważając teoretycznie, funkcjonowanie systemu produkcyjnego odbywa się w

podwójnym otoczeniu:

• otoczenia bliskiego (otoczenie stopnia pierwszego) - jest to system przedsiębiorstwa, w którym wyodrębniono system (podsystem) produkcyjny,

• otoczenia dalekiego (otoczenie stopnia drugiego) - jest to system, w ramach którego działa przedsiębiorstwo (region, kraj).

Na rysunku 3 przedstawiono główne oddziaływania otoczenia bliskiego i dalekiego na system produkcyjny.

W sytuacji nadal zachodzących w Polsce przemian rynkowych uwzględnianie

otoczenia dalekiego jest niezwykle istotne.

5

E. Michlowicz: Logistyka przemysłowa - Logistyka produkcji cz.1 - system Poziom ekonomiki

Regulacje

Poziom

Konkurencja

państwowe

techniki

Finanse

Marketing

Personel

Poziom techniki

System

Zaopatrzenie

Dystrybucja

produkcyjny

Koszty

Badania

i

i

księgowość

Otoczenie bliskie

rozwój

Środowisko

Środowisko

społeczno-

naturalne

polityczne

Otoczenie dalekie

Rys. 3. Otoczenie systemu produkcyjnego

2. Cele działania i produktywność systemu produkcyjnego

W zakresie celów działania systemu produkcyjnego najczęściej wymienia się obecnie się

trzy podstawowe cele tych systemów:

• jakość i nowoczesność produktów,

• wzrost produktywności,

• obniżka kosztów własnych wytwarzania produktów.

Wynikiem tak sformułowanych celów działania systemu produkcyjnego jest zysk, który w warunkach rynkowych decyduje o sukcesie przedsiębiorstwa. Zysk Z zależny jest od relacji sumy kosztów stałych i zmiennych do zmiennych dochodów:

Z = D - ( K st + K zm ∗ jp )

6

E. Michlowicz: Logistyka przemysłowa - Logistyka produkcji cz.1 - system gdzie:

Z - zysk,

D = (jp ∗ c - Ku) - zmienne w czasie dochody ze sprzedaży wyrobów lub usług,

K st - koszty stałe,

K zm - koszty zmienne,

jp - liczba jednostek produkcji lub usług,

c - cena zbytu jednostki produkcji lub usługi,

K u - koszty utylizacji odpadów produkcyjnych i ochrony środowiska, także koszty braków i reklamacji.

Dla oceny działania przedsiębiorstwa produkcyjnego w Polsce, a także w wielu innych krajach przyjmuje się wskaźnik (kryterium) wydajności. Jednak obecnie, w krajach rozwiniętych przemysłowo, niemal powszechnym kryterium oceny funkcjonowania systemów produkcyjnych jest produktywność.

Najczęściej produktywność jest mierzona ilorazem wyjścia Y z systemu do wejścia X do systemu, czyli wynika stąd, że może być wyrażana w różnych jednostkach.

Wektory wejścia X i wyjścia Y muszą być mierzone i wyrażane w tych samych jednostkach (np. godzinach, sztukach, walorach pieniężnych lub bardziej złożonymi miernikami

naturalnymi lub umownymi).

Podstawowy miernik produktywności P:

Y ( efekt )

P = =

X ( nakłady )

Często stosuje się pojęcie produktywności cząstkowej:

Y

Pcz = ; np. [ton blachy karoseryjnej / 1000 $ nakładu]

Xcz

Produktywność charakteryzuje poziom technologiczny wytwarzania oraz metody

organizacji produkcji i zarządzania.

Określone poprzednio dochody D, koszty K, jak i zysk Z są wielkościami dynamicznymi i zależą od wielu czynników związanych z funkcjonowaniem systemu produkcyjnego.

Często do oceny produktywności wykorzystuje się cząstkowe mierniki produktywności.

Przykładowo w Stanach Zjednoczonych, Biuro Statystyki Pracy stosuje powszechnie

następujący wskaźnik produktywności:

Pcz = Ye / X5 ;

tj. iloraz całkowitego efektu ekonomicznego Ye (przychody netto) i czasu pracy zużytego na produkcję przez wszystkie grupy zatrudnionych (także grupy nieprodukcyjne).

Inne stosowane wskaźniki produktywności zestawiono w tablicy 1.

7

E. Michlowicz: Logistyka przemysłowa - Logistyka produkcji cz.1 - system Tab. 1. Przykładowe wskaźniki produktywności

Nazwa miernika

Przykłady wymiarowania

Produktywność pracy

• sztuk wyrobów (ton) na roboczogodzinę wszystkich

zatrudnionych w zakładzie,

• sprzedaż (w zł, $) na jednostkę kosztu pracy wszystkich

zatrudnionych (tj. fundusz płac + podatki od płac +

koszty socjalne).

Produktywność maszyn

• sztuk wyrobów (ton) na dysponowaną maszynogodzinę,

i urządzeń

• wartość produkcji (zł, $) na jednostkę kosztu postoju i

pracy maszyn.

Produktywność kapitału

• liczba jednostek wyrobów (ton) na jednostkę nakładu

(zł,$),

• wartość sprzedaży na jednostkę nakładu (zł, $),

• wartość spływu produkcji gotowej do magazynu na

jednostkę zamrożonych środków obrotowych w

materiałach

i

zapasach

w

danym

okresie

kalendarzowym.

Produktywność energii

• liczba jednostek wyrobów (ton) na 1 kW (zainstalowaną

liczbę kW),

• liczba jednostek wyrobów (ton) na 1 kWh,

• liczba jednostek wyrobów na jednostkę opłat za energię.

Tak charakteryzowana produktywność jest wskaźnikiem umożliwiającym poszczególnym

przedsiębiorstwom wzajemne porównywanie się.

3. Podstawowe cechy systemów produkcyjnych

W celu zaprojektowania logistycznego systemu produkcji niezbędna jest podstawowa

wiedza z zakresu inżynierii produkcji, a więc znajomość elementów składowych procesów produkcyjnych i wytwórczych, typowych struktur i modeli przepływów materiałów w tych procesach, a także typowych modeli organizacji tych przepływów.

Aktualnie, bazując na uogólnionym modelu systemu produkcyjnego przedstawionego na rysunku 2, przyjmuje się, że p roces produkcyjny to proces transformacji, czyli przekształcania wektora wejścia X systemu produkcyjnego w wektor wyjścia Y tego systemu.

Z takiej definicji wynika, że proces produkcyjny ma miejsce tam, gdzie:

• występuje szeroko pojęta produkcja (przemysł, budownictwo, rolnictwo),

• mamy do czynienia ze sferą usług związanych z działalnością przemysłową, budowlaną, czy rolniczą (remonty maszyn, utylizacja odpadów),

• realizowane jest wytwarzanie „software”, przetwarzanie i przesyłanie informacji.

W literaturze anglojęzycznej także wyróżnia się proces produkcyjny (production) oraz

proces wytwórczy (manufacturing).

8

E. Michlowicz: Logistyka przemysłowa - Logistyka produkcji cz.1 - system

Proces produkcyjny (production) - to działalność producenta dostarczającego wyroby na rynek (są to tradycyjne wyroby przemysłowe i usługi, ale także programy komputerowe, telewizyjne, radiowe).

Proces wytwarzania (manufacturing) - jest rozumiany jako wytwarzanie, produkcja, wytwórczość polegająca na przemysłowym przetwarzaniu surowców i półwyrobów na wyroby

przeznaczone na rynek.

A zatem proces wytwarzania jest tylko częścią procesu produkcyjnego. W skład procesu produkcyjnego wchodzą najczęściej:

• proces wytwarzania,

• proces dystrybucji i obsługi klienta,

• proces przygotowania produkcji.

Warunkiem koniecznym zaistnienia procesu produkcyjnego jest zatem przepływ

materiałów, informacji, kapitału, czynników energetycznych, ludzi (personelu).

Podstawowymi cechami procesu produkcyjnego są:

• celowość (system produkcyjny jest celowym systemem działaniowym),

• dynamika (zmienność wielu składników procesu w czasie działania),

• ekonomiczność (w gospodarce rynkowej system nie jest nastawiony na produkowanie, lecz

na maksymalizowanie zysku z realizowanego działania).

Strukturę i powiązania wzajemne tak rozbudowanego procesu produkcyjnego przedstawiono schematycznie na rysunku 4.

Proces produkcyjny

Proces przygotowania

Proces dystrybucji

produkcji

i obsługi klienta

Proces

wytwarzania

Proces wytwórczy

Proces wytwórczy

Proces wytwórczy

podstawowy

pomocniczy

obsługowy

Rys. 4. Struktura procesu produkcyjnego

9

E. Michlowicz: Logistyka przemysłowa - Logistyka produkcji cz.1 - system

4. Rodzaje strat w systemach produkcyjnych - „7 MUDA” (z jap. strata)

Jednym ze sposobów zmniejszania strat zysków jest obniżanie strat w systemach

produkcyjnych.

Stratą są wszystkie te czynności lub operacje na produkcie, które nie dają nam zysku, a

generują dodatkowe koszty pracy lub energii, zmniejszają nam wolną powierzchnie

magazynową, generują wadliwe sztuki itp. - nie powiększają wartości dodanej.

Aspekt ekonomiczny:

ZYSK = SPRZEDAś - KOSZTY

Straty w systemach produkcyjnych:

S1. Nadprodukcja

S2. Nadmierne zapasy

S3. Transport

S4. Brak jakości

S5. Czekanie

S6. Zbędne ruchy

S7. Nadmiernie rozbudowany proces.

10