Zarządzanie Produkcją - Wykład

Temat 3: Wybrane aspekty fazy planowania i sterowania produkcją - cz. 1

1. Zależności pomiędzy terminami: „zarządzanie przedsiębiorstwem”,

„planowanie produkcji”, „sterowanie produkcją”

Zarządzanie przedsiębiorstwem - można zdefiniować jako „celowe podejmowanie przez odpowiednie osoby (menadżerów) decyzji prowadzących do osiągania założonych celów” lub też jako „celowe dysponowanie zasobami”. Zasoby: rzeczowe, ludzkie, informacyjne, finansowe - są niezbędne do prowadzenia działalności gospodarczej przez przedsiębiorstwa.

W ramach działalności gospodarczej, można wydzielić różnorodne funkcje zależne od rodzaju prowadzonej działalności. Jedną z tych funkcji jest produkcja - będąca działalnością podstawową prowadzoną w przedsiębiorstwach przemysłowych.

Zarządzanie zasobami w ramach poszczególnych funkcji, realizowane jest poprzez funkcje zarządcze takie jak: planowanie, organizowanie, motywowanie i kontrolowanie. W obszarze produkcji intensywność (specyfika) funkcji organizowania była omówiona na wykładzie nr 2. Teraz uwagę poświęcamy funkcji planowania.

Zarządzanie przedsiębiorstwem powinno być realizowane zgodnie z zasadami: (co wynika z definicji zarządzania przedsiębiorstwem - patrz wyżej): „zasadą gospodarności” oraz „zasadą celowości”.

Z zasad tych wynika konieczność sformułowania celów jasnych i zrozumiałych. Ale również sformułowanie planu, według którego cele te będą realizowane. Stąd pojawia się równorzędna trzecia zasada zarządzania - „zasada planowania”.

Planowanie - to projektowanie przyszłości, czyli podjęcie decyzji o tym: co robić, jak robić i w jakim czasie to robić - jeszcze przed podjęciem właściwego działania.

Co robić? - dotyczy planowania zdolności produkcyjnych i samej produkcji,

Jak robić? - dotyczy sterowania produkcją,

W jakim czasie robić? - dotyczy harmonogramowania produkcji.

Określenie celów i planowanie, są kluczowymi funkcjami zarządzania operacyjnego, między innymi dlatego że porównanie stanu faktycznego realizacji określonego celu z planem, umożliwia w przypadku stwierdzenia rozbieżności między nimi, podjęcie decyzji co do rodzaju działań korygujących, sprowadzających stan faktyczny do planowanego. Tak więc istnienie planu umożliwia sterowanie produkcją.

2. Planowanie produkcji

Planowanie nie ma sensu (nie istnieje) bez posiadania celów. Cele mogą być różne w różnych przedsiębiorstwach. Ilustruje to poniższy rysunek.

Rys: Cele przedsiębiorstwa

Wzrost wartości przedsiębiorstwa dla akcjonariuszy

Cele wiodące -

- nadrzędne -

- długookresowe Wzrost potencjału ekonomicznego

Cele podporządkowane

- operacyjne Utrwalanie pozycji rynkowej Max wyniku finansowego w długim horyzoncie czasowym

Max przychodów z całokształtu działalności Redukcja kosztów działalności

Środki realizacji

celów

Sprawność procesów Poziom obsługi Zapasy

logistycznych klienta rzeczowe Koszty logistyczne

Zakup Transport i Dystrybucja Poziom i Szybkość

magazynowanie struktura obrotu

Środki realizacji Koszty Koszty Koszty

ze sfery logistyki procesów procesów zapasów

rzeczowych informacyjnych

Teraz spójrzmy na problem celów z innej perspektywy, tzw. „stabilności w czasie” celów przedsiębiorstw.

Najbardziej stabilne są cele strategiczne, określane mianem „strategii”. Ich stabilność wynika z faktu, że są one formułowane w sposób ogólny i zmiany otoczenia nie mają na nie istotnego wpływu.

Istnienie strategii umożliwia dopiero tworzenie planów ich realizacji. Plany również jak i cele mają swoją hierarchię. Rozróżniamy: plany strategiczne, taktyczne i operacyjne. Co widać na poniższym rysunku:

Rysunek: Rodzaje planów str. 24 E. Pająk + B. Skołuj str. 32

Duże Mała Plan strategiczny

Okres około 5 lat

Plan taktyczny

znaczenie

Okres około 1 roku

częstotliwość Plan operacyjny

Okres do 1 m-ca

Małe Duża Kontrola

Na bieżąco

Nieco inną klasyfikację podaje Bożena Skołuj:

Rys: Klasyfikacja planów

Klasyfikacja planów
Ze względu na zakres:	strategiczne, taktyczne, operacyjne
Ze względu na zmienność:	statyczne, dynamiczne
Ze względu na problem:	techniczno-ekonomiczne, operatywne
Ze względu na horyzont:	perspektywiczne, wieloletnie, roczne, kwartalne, w krótszych okresach

Opis - str. 32 - 34

Wszystkie kategorie plaów muszą być ze sobą powiązane (wzajemnie zagnieżdżone). Chodzi o to, że plany operacyjne, muszą wynikać z planów taktycznych, plany taktyczne zaś z planów strategicznych.

Z punktu widzenia zarządzania produkcją, szczególnie istotne są plany taktyczne i operacyjne. Plany taktyczne - dotyczą głównie planowania zasobów materiałowych (w powiązaniu z działem zaopatrzenia), planowania zasobów produkcyjnych (planowanie wydajności), a także tworzenia głównego planu produkcji (master plan), pokazującego szczegółowo rozkład produkcji poszczególnych produktów w przyjętym okresie.

Plany operacyjne są typowymi planami krótkoterminowymi, tzw. „harmonogramami” określającymi obciążenie stanowisk pracy w okresie planistycznym (np. na dzień, na tydzień)

Procedura opracowywania planów długoterminowych (strategicznych) i średnioterminowych (taktycznych) wygląda następująco:

rysunek … Pająk str. 25

Te plany (planowana produkcja, spodziewany przychód z jej sprzedaży i oczekiwany zysk) są budowane na szczeblu zarządu organizacji, ponieważ określają główne kierunki i rozmiary tej działalności, a także dalekosiężne cele do osiągnięcia.

W odniesieniu do planów operacyjnych, sporządzanych przez zarządzających produkcją, stosuje się procedurę szczegółową, która stanowi modyfikację procedury ogólnej. Przykładowo przedstawiono procedurę planowania wydajności która obejmuje 5 etapów:

1. Etap - ustalenie prognoz sprzedaży i przełożenie ich na niezbędną do wykonania

zadań wydajność,

2. Etap - obliczenie aktualnej wydajności,

3. Etap - identyfikacja różnic między wydajnością wymaganą a osiąganą,

4. Etap - proponowanie różnych wariantów planów (harmonogramów)

w celu przezwyciężenia różnic określonych w etapie nr 3,

5. Etap - porównanie planów (harmonogramów) i wybór najlepszego do realizacji.

Powyższy podział planów należy jednak uzupełnić informacjami dodatkowymi. Zapisane dalekosiężne cele do realizacji, stanowią dopiero punkt wyjścia, ale nie są wystarczającą podstawą systematycznie wykonywanych bieżących działań. Do tego celu należy dysponować pełnym zestawem cząstkowych zadań szczegółowych, których skrupulatne wykonywanie będzie stopniowo prowadzić do ostatecznego wyniku.

Najpierw przygotowuje się ogólny plan bieżący (inna nazwa plan strategiczny) na okres 1-3 lat. Następnie uszczegóławia się plan ogólny tworząc „szczegółowe plany bieżące” (inna nazwa - plany taktyczne) na okres 1 roku. Plany taktyczne są adresowane już konkretnie do poszczególnych jednostek wewnętrznych. Dalsze uszczegółowianie planu taktycznego polega na określaniu coraz bardziej cząstkowych zadań dotyczących krótszych odcinków czasu (kwartałów, miesięcy, dekad, dni, godzin, itp.) To uszczegóławianie planu strategicznego, wymaga dodatkowo zadbania o to by każdy uczestnik tego procesu wiedział czego od niego się oczekuje i w jaki sposób swoją indywidualną pracą może się przyczyniać do sukcesu całej organizacji.

Dotarliśmy do tzw. funkcji planowania operatywnego (operacyjnego) przedsiębiorstwa, która polega na określaniu dla każdej najmniejszej jednostki, czyli indywidualnego stanowiska pracy, jej szczególnego zadania, przypadającego na konkretny krótki odcinek czasu (np. na zmianę roboczą, a nawet na konkretną godzinę).

Zbiór planów szczegółowych (operacyjnych) składa się (obejmuje) z poszczególnych planów funkcjonalnych, funkcjonalnych tym i z planu dotyczącego produkcji.

Jak plan produkcji ma się do ogółu planów w przedsiębiorstwie?

Wiodącym jest z reguły plan marketingu lub sprzedaży, a plan produkcji odgrywa względem planu wiodącego, rolę podrzędną. Natomiast obejmuje następujące elementy składowe:

• Program działania - co i ile produkować?

• Harmonogram działania - kiedy, gdzie i kto ma produkować?

• Zapotrzebowanie na zasoby (maszyny, pracowników i materiały)- jakiego rodzaju i w jakim wymiarze?

Zapisywane w planach ogólnych zadania, które w procesie planowania taktycznego i operacyjnego, będą dzielone na mniejsze jednostki organizacyjne, oraz na konkretne odcinki czasu, w różnych warunkach działania przedsiębiorstw, są ustalane na różnych podstawach. I tak w zakładach prowadzących produkcję masową i wielkoseryjną, podstawowe zadania produkcyjne formułuje kierownictwo, opierając się na danych dotyczących popytu niezależnego (prognozach dotyczących sprzedaży wyrobu gotowego), a więc na podstawie prognoz porównuje się ze zdolnościami produkcyjnymi (możliwością wytworzenia produktu).

Produkcja jest wykonywana „na skład”, ponieważ nie wiadomo, kto będzie jej odbiorcą. W takim przypadku możliwe jest ustalenie w planie, jakie rodzaje wyrobów i w jakich ilościach, firma zamierza produkować. Co nie wyklucza możliwości zmiany tych ustaleń. Dla produkcji krótkoseryjnej i jednostkowej, charakterystyczne jest podejmowanie decyzji o uruchomieniu wytwarzania danego wyrobu na podstawie dopiero złożonego zamówienia przez nabywcę, który określa rodzaj wyrobu i liczbę jego egzemplarzy, a także postulowany termin dostawy. W takich warunkach nie można z dużym wyprzedzeniem planować ani struktury asortymentowej produkcji ani jej ilości - można tylko wyznaczyć granice wachlarza asortymentowego, w jakich zakład jest gotowy przyjmować zamówienia, oraz zdolność produkcyjną, jaką osiągnie dostępny park maszynowy. Zdolność ta wyznacza pułap do którego możliwe jest przyjmowanie zleceń od klientów. Konkretyzacja zadań następuje w miarę napływu zamówień i w takiej właśnie postaci trafiają one jedynie do planów krótkookresowych.

3. Planowanie zdolności produkcyjnej

Definicja

Zdolność produkcyjna - to zdolność do wytworzenia tego czego wymaga klient, na poziomie zgodności pomiędzy tym co jest potrzebne (prognoza rynkowa) a tym co jest możliwe.

Zdolność produkcyjna przedsiębiorstwa - to maksymalna wielkość produkcji jaką może firma uzyskać w określonych warunkach techniczno-organizacyjnych.

Zdolność produkcyjna - to maksymalny poziom produkcji, który uzyskuje się w normalnych warunkach pracy. Normalne warunki pracy - to warunki bez powodowania zbędnych i nieefektywnych kosztów wyposażenia.

Zdolność produkcyjna może być określana na różnych poziomach, jako:

• Zdolność projektowa - czyli maksymalny poziom produkcji określony przez projektantów nowo budowanego zakładu;

• Zdolność efektywna - wielkość produkcji która zapewnia minimalny poziom jednostkowych kosztów wytworzenia wyrobu gotowego i taka która jest faktycznie wykorzystana w bieżącym okresie planistycznym;

• Zdolność szczytowa - poziom produkcji osiągnięty przy skrajnie korzystnych warunkach działania;

• Zdolność potencjalna - to co może udostępnić w ramach swych kompetencji najwyższe kierownictwo zakładu;

• Zdolność aktualna - to co można udostępnić w ramach budżetu bieżącego okresu planistycznego.

Menadżer do spraw zarządzania produkcją ma z reguły wpływ na poziomy: zdolności aktualnej, efektywnej i szczytowej. Aktualne zdolności produkcyjne są ograniczone przez:

• Dostępność i wielkość infrastruktury technicznej zakładu (instalacje i urządzenia),

• Dostępność siły roboczej,

• Dostępność gotówki,

• Politykę zaopatrzenia,

• Podjętą liczbę różnych zadań.

Na efektywne (najbardziej korzystne) zdolności produkcyjne wpływ mają następujące czynniki:

• Umiejętności techniczne działów przygotowania produkcji,

• Zdolności organizacyjne w fazie planowania,

• Fachowość zaopatrzenia,

• Wszechstronność siły roboczej,

• Wydajność pracy.

Współczynnik wykorzystania zdolności produkcyjnej

Wyraża on procentowy udział faktycznej wielkości produkcji w poziomie produkcji założonej przez projektantów. Obliczany jest ze wzoru:

WW = (P/ZP projektowa) x 100

WW - współczynnik wykorzystania zdolności produkcyjnej w %

P - aktualny poziom produkcji

ZP projektowa - projektowany poziom zdolności produkcyjnej

Teoretycznie poziom tego współczynnika kształtuje się pomiędzy wartością znajdującą się w przedziale od 0% do 100%. Wiele firm w Polsce po roku 1989 cechowało się współczynnikami wykorzystania na niskim poziomie od 30% - 50%.

W planowaniu zdolności produkcyjnej menadżer operacyjny polega na innym współczynniku wykorzystania, który nosi nazwę efektywnego współczynnika wykorzystania zdolności produkcyjnej. W odróżnieniu od poprzedniego, tutaj we wzorze na jego obliczenie w mianowniku występuje efektywny poziom zdolności produkcyjnej:

WE = (P/efektywny poziom ZP) x 100

Na skutek obiektywnych warunków często realny program produkcji znacznie odbiega od przewidywanego podczas projektowania. Optymalny poziom zdolności produkcyjnej w danych warunkach stanowi tzw. efektywny poziom zdolności produkcyjnej.

Im bliższa jedności jest wartość współczynnika efektywnego wykorzystania, tym bliższy jest faktyczny osiągnięty poziom produkcji optymalnej wielkości zdolności produkcyjnej w danym okresie. Świadczy to pozytywnie o systemie planowania produkcji i zgodnych działaniach komórek produkcji, sprzedaży, marketingu i finansów.

Tak określony poziom zdolności produkcyjnej niestety ulega wahaniom (i to nawet w cyklu dziennym). Na przykład z powodu nieoczekiwanych awarii maszyn, kłopotów wynikających z niezrealizowanych (spóźnionych) dostaw zaopatrzeniowych, z losowej absencji pracowników, itp.

Pomiar zdolności produkcyjnej

Jest różnorodny, zależy od wachlarza asortymentu produkcji. I tak, jeżeli wytwarzana jest produkcja jednorodna to poziom zdolności produkcyjnej wyraża się w jednostkach naturalnych, np. sztuki, kg, metry, itp. Np. zdolność produkcyjna zakładów papierniczych wyniosła w roku 2006: 80 mln m² papieru, 30 mln m² tektury i 20 mln² m tektury falistej.

Natomiast jeżeli to samo przedsiębiorstwo produkuje wiele różnorodnych asortymentów wyrobów, to stosuje się albo mierniki indywidualne (jak powyżej), albo mierniki agregatowe (umowne jednostki) np. węgiel kamienny o określonej kaloryczności w tonach.

W praktyce można spotkać różnorodne mierniki zdolności produkcyjnej - odwołujące się do analizy nakładów lub analizy kosztów. Przykładowo: zdolność produkcyjną szpitala można określić liczbą posiadanych łóżek dla chorych lub też maksymalną liczbą przeprowadzanych zabiegów medycznych.

Zdolność produkcyjna to zdolność do świadczenia pracy w określonym czasie. Może być zatem mierzona również jednostkami pracy., tj. właściwymi dla obiektu jednostkami czasu możliwymi do wykonania w ciągu okresu planistycznego. Jednak aby móc obliczyć ilość pracy (normogodzin) na stanowisku roboczym, trzeba znać różnorodne normatywy przepływu produkcji, takie jak np.:

• Seria produkcyjna,

• Partia produkcyjna,

• Cykl produkcyjny,

• Przerwa międzyoperacyjna,

• Norma czasu pracy,

• Ilościowa norma pracy,

• Stanowiskochłonność,

• Pracochłonność,

• Takt produkcji.

Seria produkcyjna - jest to liczba wyrobów finalnych wydzielona z planu rocznego. Podział na serie produkcyjne występuje w każdym rodzaju produkcji (za wyjątkiem produkcji masowej). Wielkość serii jest uzależniona od wielu czynników takich jak np.:

• Warunki narzucone przez odbiorcę,

• Długotrwałość okresu planistycznego,

• Możliwości produkcyjne przedsiębiorstwa,

• Możliwości systemu transportu i magazynowania, itp.

Partia produkcyjna - jest to liczba jednorodnych elementów wykonywanych przy jednorazowym nakładzie czasu przygotowawczo-zakończeniowego. Znanych jest wiele metod ustalania wielkości partii produkcyjnych zależnych od kształtowania się potrzeb, przykładowo:

• Kryterium organizacyjne (dla produkcji powtarzalnej),

• Stosunek czasu przygotowawczo-zakończeniowego dla czasu jednostkowego,

• Stała wielkość partii,

• Najniższy łączny koszt,

• Bilansowanie okresowe.

Ustalone wielkości partii poddawane są często korektom koniecznym ze względów praktycznych, takich jak: uwzględnienie dodatku na braki, uwzględnienie współczynnika rozkroju materiału, itp.

Z wielkością serii i partii produkcyjnej związane jest pojęcie zapasów brutto i zapasów netto. Potrzeby brutto to wielkość produkcji oczekiwana przez klienta (odbiorcę), a więc liczba zawarta w zamówieniu. Potrzeby netto to liczba elementów, jaka powinna zostać wyprodukowana w związku z tym zleceniem. Różnica wynika z zapasów magazynowych oraz wcześniejszego otwarcia zleceń produkcyjnych (bo istniały gwarancje że klient i tak się prędzej czy później pojawi z zapotrzebowaniem).

Przykład wyznaczenia potrzeb netto:

Wymagania klienta (brutto) - 120 sztuk

Magazyn 1 - 15 sztuk

Magazyn 2 - 10 sztuk

System produkcyjny - otwarte zlecenie produkcyjne 50 sztuk

Wymagania netto = 120 - (15 +10 + 50) = 45 sztuk

Jeżeli jest założenie wymagalności poziomu zapasów = 10 sztuk, to

Wymagania netto = 120 - (15 +10 +50) + 10 = 55 sztuk

Cykl produkcyjny wyrobu - jest to przedział czasu upływający od terminu rozpoczęcia procesu produkcyjnego do terminu jego zakończenia. Cykl składa się z sumy okresów roboczych (technologicznych) i okresów przerw

Ot - okres technologiczny na wykonanie wszystkich operacji technologicznych

Tk - okres trwania operacji kontrolnych

Tt - okres trwania operacji transportowych

Tm - okres roboczy w procesie magazynowania

Tos - okres oczekiwania na zwolnienie stanowiska roboczego

Tom - okres oczekiwania w magazynach

Tod - okres przerw wynikający z organizacji dnia roboczego

Przerwa międzyoperacyjna - jest to czas jaki upływa pomiędzy dwoma kolejnymi operacjami w marszrucie procesu.

Wszystkie składniki powyższego wzoru, oprócz okresu roboczego na wykonanie operacji technologicznych, składają się na czas przerw międzyoperacyjnych.

Legenda:

1 - czas operacji 3 - transport, załadunek, rozładunek 5 - dystrybucja

2 - okresy bierne 4 - kontrola jakości 6 - magazynowanie międzyoperacyjne

1	2	2	3	2	4	2	3	5	2	2	3	6	2	3	1	2

Czas

Norma czasu pracy - to czas potrzebny na wykonanie określonego zadania (operacji). Normatywy czasu są to wzorce elementów pracy i uzasadnionych przerw, których wielkość ujmuje się w jednostkach czasu. Niektóre czynności występujące regularnie w stosunku do czasu wykonania określa się za pomocą normatywów wskaźnikowych.

Ilościowa norma pracy - jest to liczba elementów wykonanych w czasie standardowego przedziału czasu (np. godziny, dnia). Ten normatyw jest stosowany zazwyczaj w sytuacji, gdy czasy jednostkowe są bardzo krótkie, a w związku z tym ich zmierzenie jest kłopotliwe i obarczone dużym błędem.

Przekroczenie normy czasu pracy oraz ilościowej normy pracy

Normy czasu pracy oraz ilościowa norma pracy wyznaczane są na podstawie pomiarów chronometrażowych oraz obliczeń. W rzeczywistości wielkości te często odbiegają od przyjętej normy. Istnieje zatem potrzeba obliczania wartości przekroczenia tych wartości w celu uwzględnienia ich w korekcie planów produkcyjnych i regulacji płac.

Współczynnik przekroczenia norm czasu pracy (k₁) wyraża odchylenie od ustalonej normy i podany jest w procentach:

t - normatywny czas na wykonanie zadania (operacji)

t_r - czas rzeczywisty wykonania zadania (operacji)

Współczynnik przekroczenia ilościowej normy pracy (k₂) określa przekroczenie lub niedotrzymanie liczby elementów produkowanych w jednostce czasu i podobnie jak dla poprzedniego współczynnika jego wartość podawana jest w procentach:

I - normatywna liczba elementów wykonanych w zadanym czasie,

I_r - rzeczywista liczba elementów wykonanych w zadanym czasie.

Przykład:

Wyznaczony normatywny czas wykonania zadania wynosi 10 jednostek czasu. W rzeczywistości czas ten został przekroczony i wyniósł 12 jednostek czasu. Współczynnik przekroczenia normy czasu pracy wskazuje, że wydajność wynosi 83% zaplanowanej:

= 83 %

W odwrotnej sytuacji, gdy czas wykonania zadania wynosi 12 jednostek czasu, a w rzeczywistości został on przekroczony i wyniósł 10 jednostek, współczynnik przekroczenia normy czasu pracy wskazuje że wydajność jest większa od zaplanowanej i wynosi 120%:

= 120 %

Stanowiskochłonność - jest to czas zajęcia stanowiska zaangażowanego wykonaniem operacji Pracochłonność jest sumą czasu jednostkowego oraz części czasu przygotowawczo-zakończeniowego Pracochłonność rozliczeniu na jedną sztukę wyrobu:

tpz - czas przygotowawczo-zakończeniowy

tj - czas jednostkowy

n - wielkość partii

Czas zajęcia wszystkich stanowisk zaangażowanych do wykonania jednostki wyrobu zwany jest stanowiskochłonnością jednostkową

Pracochłonność - jest to czas zajęcia pracownika w czasie wykonania operacji:

k - współczynnik udziału pracownika w tpz,

w - współczynnik udziału pracownika w tj

Przykład:

Znany jest czas jednostkowy tj = 5, czas przygotowawczo-zakończeniowy tpz = 20 i wielkość partii n = 10. Maszyna pracuje w cyklu automatycznym, stąd też współczynnik udziału pracownika w tj wynosi w = 0,1, a współczynnik udziału pracownika w tpz wynosi k = 0,5

Na podstawie tych danych, stanowiskochłonność można ustalić jako:

Na podstawie tych danych, pracochłonność można ustalić jako:

Na podstawie dużej różnicy między tymi wartościami, można stwierdzić że osoba obsługująca stanowisko będzie nim zajęta tylko przez 1/7 czasu, zatem należałoby dla niej zaplanować dodatkowo inne zadania do wykonania. Na etapie budowy systemu produkcyjnego stanowiska, taka informacja pomaga przy podejmowaniu decyzji o usytuowaniu stanowisk.

W praktyce w konwencjonalnych systemach produkcyjnych pracochłonność zazwyczaj jest równa stanowiskochłonności. Z kolei w systemach zautomatyzowanych, gdzie urządzenia mogą pracować bezobsługowo, wartości te różnią się od siebie. Dlatego też na etapie tworzenia struktury produkcyjnej pracochłonność wyznaczana jest w celu zaplanowania takiego ustawienia stanowisk, które umożliwi przypisanie tak dużej liczby maszyn (urządzeń) jednemu operatorowi, jak to jest możliwe.

Takt produkcji - jest to przedział czasu, co jaki schodzi z linii gotowy wyrób. Takt wyznaczany jest jako iloraz czasu pracy linii w stanie ustalonym prze liczbę elementów wykonanych w tym okresie. Dla jednej zmiany takt wyznacza się ze wzoru:

F - czas trwania zmiany (np. 8 godzin)

F_p - czas przerw

P - liczba dobrych elementów wyprodukowanych w tym czasie

B - współczynnik braków.

Dzięki znajomości wymienionych normatywów, możliwe jest porównanie różnych wariantów planu, ocena i wybór lepszego (np. ze względu na zaistniałe warunki).

Planowanie zdolności produkcyjnych

Planowanie zdolności produkcyjnych nie ogranicza się do wyznaczania jej wielkości. Planowanie wymaga powiązania tej wielkości z prognozami popytu i wielkością rezerw zdolności produkcyjnej.

Mówiąc o systemie produkcyjnym oraz o jego zdolności do zaspokajania potrzeb klienta i realizacji zadań przed nim stawianych, należy uwzględnić takie pojęcia jak:

• Potencjał

• Zasoby

• Rezerwy,

• Zapasy

Potencjał - określa zdolność systemu przedsiębiorstwa do realizacji postawionych przed nim zadań. Może więc oznaczać maksymalną ilość produktów, które mogą być wyprodukowane w danym dniu.

Zasoby - są to przykładowo materiały, produkty, maszyny i urządzenia, ludzie, informacje, środki finansowe, energia.

Rezerwy - to zasoby które nie są w danym czasie wykorzystywane. Firma może więc dysponować rezerwami maszyn, środków transportu i finansowymi. Szczególnym rodzajem rezerw są zapasy materiałów, produkcji w toku, wyrobów gotowych, towarów. Utrzymywanie rezerw jest kosztowne, dlatego należy zawsze rozważyć możliwość stosowania innych rozwiązań:

• Zamiast zapasów materiałów - dobre stosunki z dostawcami w celu uzyskania pewności i elastyczności dostaw;

• Zamiast dodatkowych pracowników stałych - pracownicy sezonowi, półetatowi.

Narzędzia planistyczne zwiększania zdolności produkcyjnych

Prawidłowe funkcjonowanie systemu operacyjnego przedsiębiorstwa wymaga podejmowania decyzji o charakterze strategicznym dotyczących przykładowo zdolności produkcyjnych. Planowanie zdolności produkcyjnych opiera się na ocenie potencjału rynkowego na dany produkt i jest podstawą do podejmowania dalszych decyzji. Celem jest tu zaplanowanie odpowiedniej wielkości zasobów (np. liczba maszyn produkcyjnych, pracowników, komputerów, środków transportu, wielkość powierzchni magazynowych).

W przypadku posiadania już pewnego potencjału może zajść konieczność jego zmienienia. Zmiana ta może dotyczyć albo zmniejszenia lub zwiększenia wielkości zasobów, albo innego ich wykorzystania. Zmniejszenie wielkości zasobów może wynikać ze zmniejszenia się popytu na rynku, ale także z lepszego niż to przewidywano wykorzystania zasobów (np. dobra organizacja produkcji, wyższa wydajność, efekt krzywej uczenia się, usprawnienia w planowaniu).

Efekt „krzywej uczenia się”

W planowaniu zdolności produkcyjnej niezwykle przydatnym narzędziem planistycznym jest krzywa doświadczenia (inna nazwa - krzywa uczenia). Pokazuje ona graficznie jak w miarę zdobywania doświadczenia w metodach produkcji, lepszej znajomości procedur, kontroli jakości i kosztów, wzrost skali, wpływa na obniżkę kosztów.

Rys: Krzywa doświadczenia

120

100

80

60

40

20

0

1 2 4 8 16 32 64 128 jednostki wyrobu (n)

Efekt 90% krzywej doświadczenia interpretuje się w ten sposób, iż średnio w roku uzyskuje się poziom jednostkowego kosztu wytwarzanych wyrobów i usług na poziomie 90%.

„Efekt skali”

Zwiększenie wielkości produkcji prowadzi do powiększania potencjału produkcyjnego firmy i osiągania niższych jednostkowych kosztów produkcji. Takie zjawisko definiuje się jako efekt skali. Firma która jest w stanie na identycznych urządzeniach i maszynach uzyskać dwu- czy trzykrotnie większą produkcję, osiągnie z pewnością niższe koszty jednostkowe produkcji. Koszty kapitałowe, ogólnozakładowe, infrastruktura w postaci nieruchomości, urządzeń przesyłających media, będą się rozkładać na większą liczbę wyprodukowanych wyrobów i uzyska się dzięki temu niższy poziom kosztów. Jednakże dążenie do osiągnięcia efektów skali może nie przynieść pożądanych skutków ze względu na wzrost kosztów transportu (dowożenie materiałów z dalszych odległości - gdy brakuje tańszych surowców krajowych), na skutek problemów koordynacji czy też wysokich kosztów monitorowania i kontroli.

Rys. Optymalna wielkość produkcji (ekonomia skali)

Niekorzyści skali

Oszczędności

skali

-

roczny wolumen w sztukach

Strategie zwiększania zdolności produkcyjnych

Zacznijmy od tego, że wszelkie zależności pomiędzy kształtowaniem się popytu a wzrostem zdolności produkcyjnej, można nazwać jako:

• Nadwyżka ZP (zdolności produkcyjnej) e rosnącym popycie,

• Skokowy wzrost ZP do oczekiwanego wzrostu popytu,

• Opóźnienie ZP wobec rosnącego popytu,

• Próba zrównania ZP z rosnącym popytem.

Takie powiązania pomiędzy ZP i rezerwami ZP to nic innego jak strategie zwiększania ZP. Są trzy zasadnicze strategie:

1. nie dać się wyprzedzić (CC+)

2. Strategia budowania ZP na średnim poziomie popytu ( CC=0 )

3. Strategia maksymalizacji ZP (CC-)

Fundamentem wszystkich trzech strategii jest wzór: CC = ZP - D

CC - poziom rezerw ZP

ZP - poziom ZP

D - poziom popytu.

Strategia CC+ jest stosowana wtedy gdy przewiduje się rozwój rynku, wzrost popytu i jednocześnie spełniony jest warunek: K_u < K_b

Ku - jednostkowe koszty utrzymania ZP

KB - jednostkowe koszty braku

Strategia CC=0 zakłada z góry iż poziom ZP będzie dostosowany do wyznaczonych z dużym prawdopodobieństwem prognoz popytu na dane wyroby bądź usługi

Strategia CC- z góry zakłada iż mogą wystąpić okresy w których popyt będzie wyższy od posiadanej ZP. Taka sytuacja występuje gdy: K_u > K_b Ma ona miejsce wtedy gdy produkcja charakteryzuje się wysoką kapitałochłonnością, jest ciągła i menadżerowie dążą do wysokiego stopnia wykorzystania zbudowanej i używanej ZP.

4. Planowanie wykonawcze - sterowanie produkcją

Planowanie wykonawcze przebiegu produkcji, polega na wyznaczeniu liczby przedmiotów przepływających w czasie przez produkcyjne stanowiska robocze. Plan taki stanowi podstawę do bieżącej ewidencji, kontroli i regulacji przepływu. Celem takiego postępowania jest zharmonizowanie w czasie i przestrzeni wykonywania elementów składowych (detali) a następnie całych wyrobów ujętych w planie produkcyjnym przedsiębiorstwa.

Przedmiotem planowania wykonawczego jest więc przepływ przedmiotów (materiałów) przez środki produkcji (maszyny), natomiast wyznacznikami planu wykonawczego są: ilość i czas.

Funkcja planowania wykonawczego i kontroli przebiegu produkcji jest określana jako sterowanie produkcją (sterowanie operacyjne). Sterowanie jest realizacją planu produkcyjnego (odwzorowaniem planu w czasie rzeczywistym) zgodnie z przyjętymi kryteriami. Podejmowanie szczegółowych decyzji dotyczących funkcjonowania systemu wytwórczego następuje w tej właśnie fazie - sterowania operacyjnego.

Do zadań sterowania operacyjnego należą:

• Szeregowanie wejściowe części,

• Szeregowanie operacji,

• Kontrola jakości,

• Diagnostyka,

• Korygowanie zakłóceń.

Tak rozumiana funkcja planowania wykonawczego wymaga przyjęcia założeń że proces produkcyjny nie może się odbywać według przypadkowych doraźnych reguł postępowania, lecz powinien być oparty na określonej metodzie ((szczegółowych algorytmach działania). Przy czym metody i techniki postępowania powinny stanowić spójny system, uwzględniający realne możliwości działania.

Istota zasad i modeli sterowania przepływem produkcji

Choć systemy sterowania przepływem produkcji są opracowywane indywidualnie dla poszczególnych przedsiębiorstw, jednak przepływ przedmiotów w tych przedsiębiorstwach ma wiele cech wspólnych, co umożliwia sformułowanie pewnych reguł (zasad) sterowania przepływem produkcji.

Działanie tych zasad polega na ustaleniu takiego dopływu przedmiotów do komórki, który zapewniłby wyznaczony odpływ. Ustalony dla danej komórki dopływ (reprezentujący potrzeby) nie wyznacza natomiast odpływu z komórek poprzednich dostarczających przedmioty. Dopływ może być realizowany z różnych źródeł - zarówno z magazynów jak i komórek produkcyjnych.

Typowy proces produkcji w przemyśle maszynowym ma charakter nieciągły (inna nazwa - dyskretny). W pewnych przedziałach czasu szczególnie w większych procesy dyskretne można traktować jako ciągłe. Przepływ umownie ciągły może występować wtedy gdy przez daną komórkę przepływają ciągle te same przedmioty w pewnej (niekoniecznie stałej) ilości w kolejnych przedziałach czasu (np. produkcja masowa i wielkoseryjna).

Planowanie i kontrolę przebiegu produkcji (sterowanie przebiegiem produkcji) - należy rozumieć jako ustalenie przepływu strumienia przedmiotów przez komórki produkcyjne przedsiębiorstwa w okresach kalendarzowych oraz bieżącą ewidencję i kontrolę realizacji tego przepływu, a także rozliczanie ilości wykonanej produkcji.

Istotą planowania i kontroli przebiegu produkcji jest wyznaczenie przepływu przedmiotów w ilości i czasie przez komórki ruchu (przepływu) oraz kontrolowanie tego przepływu. Przez pojęcie „komórek ruchu” należy rozumieć komórki produkcyjne wszystkich szczebli (od stanowiska roboczego, poprzez gniazda, oddziały, wydziały aż do przedsiębiorstwa jako całości (w tym także magazyny, itp.).

Przepływ przedmiotów prze komórki ruchu składa się z następujących elementów, określonych w: czasie i ilości:

• X (dopływ przedmiotów do komórki ruchu)

• Z (pobyt przedmiotów w komórce ruchu)

• Y (odpływ przedmiotów z komórki ruchu).

Przy rozpatrywaniu przepływu przedmiotów przez komórkę ruchu istotne jest aby przez określenie pobytu oraz zagwarantowanie właściwego dopływu, uzyskać przewidywany odpływ, tj. właściwy dopływ do komórki (komórek) następnych.

Są dwa sposoby określania przepływu przedmiotów przez komórki ruchu:

• Model A - przy założeniu przepływu umownie ciągłego

• Model B - przy założeniu przepływu umownie przerywanego, tj. dyskretnego.

Model przepływu umownie ciągłego (A)

Przepływ ten jest określany przez:

• Liczbę przedmiotów dopływających (X) oraz liczbę przedmiotów odpływających (Y) z komórki, na jednostkę czasu,

• Wielkość zapasu (Z) w komórce.

Przepływ ten graficznie wygląda następująco:

Rys: Schemat przepływu umownie ciągłego

X Y

Z

Przepływ umownie ciągły jest stosowany wtedy, kiedy przez daną komórkę w rozważanym okresie (w którym wykorzystuje się ten sposób) przepływają ciągle te same przedmioty. Przepływ ten może zaistnieć także wtedy, kiedy warunek ten nie jest spełniony, lecz przepływ określony jest w jednostkach jednorodnych (np. w tonach, normogodzinach, itp.)

Model przepływu umownie przerywanego (B)

Przepływ ten jest określany przez:

• Termin wejścia (X) do komórki i termin wyjścia (Y) z komórki określonego przedmiotu (lub określonej liczby przedmiotów),

• Okres pobytu (Z) przedmiotu (lub przedmiotów) w komórce.

Schematycznie ilustruje go rysunek:

Rys: Schemat przepływu umownie przerywanego

Z

X Y

Przepływ umownie przerywany jest stosowany wtedy kiedy zakładamy że przedmioty w rozważanym okresie (w którym wykorzystuje się ten sposób) przebywają przez pewien czas w komórce, aby następnie ją opuścić i ustąpić miejsca innym rodzajowo przedmiotom (np. serii innych przedmiotów). W praktyce przepływ określa się poprzez wyznaczenie wszystkich elementów przepływu bądź poprzez zastosowanie uproszczeń, czyli przyjęcie w umowny sposób niektórych elementów jako stałych oraz pominięcie ich w obliczeniach i kontroli. Zależnie od tego czy przyjmuje się czy nie, dobiera się określoną zasadę sterowania a w rezultacie określony system planowania i kontrolę przebiegu produkcji.

Szczegółowe zasady sterowania przepływem produkcji -

- Przepływ umownie ciągły (A)

Są tu aż trzy zasady: A-I, A-II oraz A-III

Zasadę sterowania wielkością spływu i zapasem (A-I), ilustruje poniższy rysunek.

Rys: Schemat sterowania wielkością spływu i zapasem (A-I)

X Y

Z

X = f(Y,Z)

Zmiennymi niezależnymi są Y i Z. W zależności od ich wielkości ustala się X jako:

X = Y + ∆Z

X - wielkość spływu

Y - wielkość odpływu

∆Z - różnica dodatnia lub ujemna między zapasem rejestrowanym

a zapasem normatywnym

W planowaniu między-wydziałowym zależności polegają na tym, że plan wydziału dostawcy musi odpowiadać produkcji wydziału odbiorcy, z uwzględnieniem odchylenia spadku lub wzrostu robót w toku oraz zapasu w magazynie międzywydziałowym. Natomiast w planowaniu wewnątrz-wydziałowym zadania poprzedzającego stanowiska będą odpowiadały planowi stanowiska następnego z wyrównaniem różnic zapasu międzyoperacyjnego.

Zasadę sterowania wielkością spływu (A-II), ilustruje poniższy rysunek.

Rys: Schemat sterowania wielkością spływu (A-II)

X Y

Z

X = f(Y)

Zmienną niezależną jest Y, czyli wielkość odpływu. Każda zmiana Y powoduje konieczność zmiany X:

X = Y

Y - wielkość odpływu najczęściej mierzona rytmem B = t/Y

t - jednostka czasu

Y - wielkość odpływu w jednostce czasu „t”

Zapas (Z) przyjmuje się jako umownie stały i nie uwzględnia go w obliczeniach. W planowaniu między-wydziałowym mamy do czynienia z takimi samymi ilościami w planach zarówno dostawcy jak i odbiorcy. Regulacja ilości następuje przez odpowiednią korelację rytmu spływu oraz okresu wykonywania produkcji w wydziale odbiorcy i dostawcy. W planowaniu wewnątrz-wydziałowym to samo odnosi się do stanowisk pracy.

Zasadę sterowania zapasem (A-III), ilustruje poniższy rysunek.

Rys: Schemat sterowania zapasem (A-III)

X Y

Z

X = f(Z)

Zmienną niezależną jest zapas (Z). Zależnie od wielkości zapasu ustala się wielkość odpływu (X):

X = ∆Z

A planowaniu między-wydziałowym powyższa zasada jest stosowana szczególnie przy produkcji części drobnych, wykonywanych w większych seriach, w stosunku do bieżących zadań planowych. Sygnałem do uruchomienia produkcji nowej serii jest spadek zapasu w magazynie międzywydziałowym, poniżej ustalonego zapasu minimalnego. Omawiana zasada jest stosowana również w razie daleko posuniętej typizacji konstrukcji. Wtedy typowe części i zespoły są produkowane nie na zlecenie dla konkretnego wyrobu, lecz na magazyn. W planowaniu wewnątrz-wydziałowym zasada ta jest stosowana dla stanowiska limitującego produkcję, przed którym utrzymuje się odpowiedni zapas zapewniający ciągły front pracy. Poziom zapasu przed limitującym stanowiskiem jest utrzymany poprzez uzupełnienie ubytku powstałego w poprzednim dniu.

Szczegółowe zasady sterowania przepływem produkcji -

- Przepływ umownie przerywany (B)

Również i tu wymienia się trzy zasady: B-I, B-II oraz B-III

Zasadę sterowania terminem spływu i okresem pobytu (B-I), ilustruje poniższy rysunek.

Rys: Schemat sterowania terminem spływu i okresem pobytu (B-I)

Z

X Y

X = f(Z, Y)

Na podstawie terminu spływu (Y) i okresu pobytu (Z), który w tym wypadku jest równy cyklowi produkcyjnemu, ustala się termin uruchomienia (X):

X = Y - Z

W planowaniu między-wydziałowym terminy rozpoczęcia i zakończenia produkcji w wydziale wynikają z cyklogramu dla każdego wyrobu. W celu stworzenia realnych warunków do regulowania zakłóceń do teoretycznych cykli należy wprowadzić okresy kompensacyjnych wyprzedzeń. Przykład takiego postępowania przedstawia poniższy rysunek.

Rys: Cyklogramy z rezerwowymi wyprzedzeniami

Rysunek (a) przedstawia cyklogram zbudowany według wymagań procesu montażu, beż żadnych rezerwowych wyprzedzeń. Rysunek (b) pokazuje wprowadzenie tzw. Zasady kompletowania części przed montażem. W tym wypadku powstały rezerwowe okresy wyprzedzeń dla wszystkich części za wyjątkiem tych, od których rozpoczyna się montaż. Produkcja tych części będzie wymagała zielonego światła i specjalnego nadzoru. Na rysunku (c) w stosunku do wymogów montażu wprowadzono dla wszystkich części rezerwowe okresy wyprzedzeń (R_i). Te zasadę stosuje się przy długim (kilkunastodniowym) cyklu procesu montażowego, a przy cyklach produkcji części, rzędu kilku dni. Wreszcie ostatni rysunek (d) stanowi kombinację poprzednich dwóch (b i c) tzn. kompletowania części przed montażem, z równoczesnym rezerwowym okresem wyprzedzeń dla czynności, od których rozpoczyna się montaż.

Zasadę sterowania terminem spływu (B-II), ilustruje poniższy rysunek.

Rys: Schemat sterowania terminem spływu (B-II)

Z

X Y

X = f(Y, Z)

Okres planistyczny dzieli się na umownie stałe jednostki pobytu (a). W zależności od numeru jednostki, w której wyrób ma być zakończony i struktury procesu, wyznacza się kolejny numer uruchomienia produkcji. Numery te oznaczają stopnie pilności (niższy numer oznacza wyższą pilność).

X₁ = Y - 2a > X₂ = Y - a

Dla X₁ o wyższym stopniu pilności niż X₂.

Wielkość (a) w planowaniu między-wydziałowym odpowiada stałym średnim wielkościom cyklu dla poszczególnych komórek organizacyjnych lub faz technologicznych. Opisana zasada sterowania jest podstawą planowania według jednostek terminów.

W planowaniu wewnątrz-wydziałowym zasada sprowadza się do ustalenia zadań dla stanowisk w wyniku selekcji robót, nadając priorytet tym, którym wyznaczono wcześniejsze terminy zakończenia.

Zasadę sterowania okresem pobytu (B-III), ilustruje poniższy rysunek.

Rys: Schemat sterowania okresem pobytu (B-III)

Z

X Y

X, Y = f(Z)

Termin uruchomienia X i termin spływu Y mieszczą się w tym samym okresie planowanym. Okres planowany ustala się w normatywie i traktuje jako okres wyprzedzeń poszczególnych faz produkcji. Oznaczając początek okresu jako (p), a koniec jako (k), można zapisać:

X ≥ p Y ≤ k

Można dodać że według tej zasady termin dopływu ustala się z chwilą zakończenia cyklu z dodaniem zapasu rezerwowego (a), tzn:

X = Z + a

Z typowym zastosowaniem tej zasady ma się do czynienia w wypadku tzw. stacjonarnego montażu. Jest on stosowany przy montażu dużych, ciężkich wyrobów, względnie w pewnych specyficznych sytuacjach narzucających stacjonarną strukturę produkcyjną, w której materiał nie przepływa, lecz do niego dochodzą ludzie wraz ze środkami (narzędziami). Typowym tego przykładem jest produkcja statków w suchych dokach. W wymienionych przykładach dopiero po całkowitym zakończeniu cyklu produkcyjnego zwalnia się miejsce na wprowadzenie do produkcji (na wydziale czy stanowisku) następnego wyrobu.

Podział planowania wykonawczego na fazy

Planowanie wykonawcze - przebiegu produkcji polega na wyznaczeniu liczby przedmiotów przepływających w czasie przez komórki i stanowiska produkcyjne. Plan taki stanowi podstawę do bieżącej ewidencji, kontroli i regulacji przepływu. Celem takiego postępowania jest zharmonizowanie w czasie i przestrzeni wykonywania elementów składowych (detali, montażu zespołów), a następnie całych wyrobów ujętych w planie produkcyjnym przedsiębiorstwa. Przedmiotem planowania wykonawczego jest więc przepływ przedmiotów (materiałów) przez środki produkcji (maszyny), natomiast wyznacznikami planu są ilość i czas.

Funkcja planowania wykonawczego i kontroli przebiegu produkcji jest określana jako sterowanie produkcją. Tak rozumiana funkcja planowania jako sterowania wymaga przyjęcia założenia że proces ten nie może się odbywać według przypadkowych doraźnych reguł postępowania, lecz powinien być oparty na określonej metodzie, a nawet szczegółowych algorytmach działania. Przy czym metoda i zespół szczegółowych technik postępowania powinny stanowić spójny system, uwzględniający realne możliwości działania.

Zachowanie właściwych relacji dotyczących dokładności między przedmiotem planowania wykonawczego a jego wyznacznikami (ilością i czasem) ułatwia podział planów operatywnych na międzywydziałowe i wewnątrzwydziałowe rozdzielnictwo robót.

Zadaniem planowania międzywydziałowego jest określanie wszystkich elementów przepływu (dopływ, pobyt i odpływ) dla poszczególnych wydziałów w sposób zapewniający terminowe wykonanie zaplanowanej liczby wyrobów.

Natomiast zadaniem wewnątrzwydziałowego planowania jest zorganizowanie przepływu produkcji w poszczególnych komórkach produkcyjnych, do stanowiska pracy włącznie. Ma ono stanowić wzorzec przebiegu produkcji aby zapewnić terminową realizację wszystkich operacji procesu technologicznego przedmiotów, w najniższych komórkach organizacyjnych.

Rozdzielając planowanie wykonawcze na dwie fazy, międzywydziałową i wewnątrzwydziałową, należy zwrócić uwagę że nie jest to równoznaczne z wydzielaniem do tego celu oddzielnych komórek organizacyjnych.

Planowanie między-wydziałowe

Istota - ta faza polega na rozłożeniu produkcji między poszczególne wydziały według struktury wyrobów, a także specjalizacji i przepustowości wydziałów, na opracowaniu zadań produkcyjnych wydziałów oraz kontroli ich realizacji. Można wyróżnić sześć podstawowych systemów planowania międzywydziałowego, z których każdy jest oparty na jednym z modeli sterowania (zobacz modele A i modele B)

System planowania według rytmu produkcji - oparty jest na modelu sterowania wielkością spływu A-II. Stosowany jest w produkcji masowej, przy pełnym potokowym przebiegu produkcji w wydziale dostawcy i w wydziale odbiorcy (np.. gdy spływ wyrobów z wydziału mechanicznego jest w pełni zsynchronizowany z rytmem montażu). W praktyce między wydziałami tworzy się zapas wyrobów na wypadek zakłóceń. Plan wydziału dostawcy odpowiada w danym okresie zapotrzebowaniu wydziału odbiorcy i uwzględnia liczbę braków, które powstają w wydziale odbiorcy. System ten wymaga codziennego kontrolowania wielkości spływu produkcji wydziałów, a także wielkości zapasów awaryjnych i natychmiastowego wyrównania wszelkich odchyleń.

System planowania według programu i zapasów - opiera się na modelu sterowania wielkością spływu i zapasem A-I. Może być stosowany w produkcji wielkoseryjnej lub seryjnej ustabilizowanej. Punktem wyjścia obliczeń jest liczba części wchodzących w skład produkcji gotowej przedsiębiorstwa w danym okresie planowanym. W praktyce plany wydziałów oblicza się według tzw. metody łańcuchowej. Biorąc za podstawę plan montażu i uwzględniając odchylenia od normatywu robót w toku na montażu, oblicza się liczbę części, które mają być dostarczone z magazynu międzywydziałowego (między wydziałem mechanicznym a wydziałem montażowym). Następnie biorąc za podstawę tę liczbę i uwzględniając odchylenia od normatywu w magazynie międzywydziałowym, oblicza się plan wydziału mechanicznego. System ten wymaga ustalenia normatywów zapasów w wydziałach i magazynach międzywydziałowych, regulacji stanu zapasów oraz określenia liczby wyrobów produkowanych przez zakład w okresie planowanym.

System planowania według stanu magazynowego - opiera się na modelu sterowania zapasem A-III. Stosowany jest w przedsiębiorstwach o produkcji zarówno wielkoseryjnej, jak i małoseryjnej i jednostkowej. Liczba części które wchodzą do planu w tym systemie jest ściśle uzależniona od stanu zapasu części w magazynach międzywydziałowych. Istnieją dwie odmiany tego systemu:

• Produkcję części w ustalonej wielkości serii umieszcza się w planie wydziału dostawcy na podstawie sygnału o osiągnięciu poziomu informacyjnego lub minimalnego w magazynie międzywydziałowym (przed montażem);

Stan informacyjny - jest to wielkość zużycia części w okresie potrzebnym do uruchomienia produkcji serii części i jej wyprodukowania plus stan awaryjny. Jeśli stan magazynu spadnie do stanu awaryjnego, to seria musi być wyprodukowana w trybie awaryjnym;

• Produkcję wstawia się do planu wydziału dostawcy w każdym okresie planowanym w ilości pokrywającej niedobór zapasu w magazynie międzywydziałowym do stanu normatywnego.

W odmianie pierwszej ustala się wielkość serii oraz informacyjny i minimalny stan zapasu magazynowego. W odmianie drugiej określa się normatywny stan zapasu magazynowego.

System planowania według wyprzedzeń - opiera się na modelu sterowania okresem pobytu B-III. Może być stosowany w produkcji jednostkowej, drobnoseryjnej, wielkoseryjnej i seryjnej ustabilizowanej. Zadania wydziału dostawcy w danym okresie planowanym ustala się poprzez sumowanie potrzeb wydziału odbiorcy w następnym okresie planowanym. Przykładowo: jeśli wydział odbiorcy wykonuje plan września, to wydział dostawcy wykonuje plan października, itd. System ten wymaga ustalenia normatywnych okresów wyprzedzeń pokrywających się z okresami planowanymi. Jest to system planowania bodaj najczęściej stosowany w krajowych firmach.

System planowania według cyklu produkcyjnego - opiera się na modelu sterowania terminem spływu i okresem pobytu B-I. Nadaje się szczególnie do warunków produkcji małoseryjnej i jednostkowej, gdy cykl produkcyjny wyrobów jest długi. Zadania wydziałów ustala się na podstawie terminu wykonania wyrobów lub serii wyrobów i rozplanowania cyklu produkcyjnego. Wymaga on opracowania i stałego posługiwania się cyklem produkcyjnym co jest dokonywane z różną dokładnością.

W celu stworzenia realnych warunków do regulowania zakłóceń, do teoretycznych cykli należy wprowadzić okresy kompensacyjnych wyprzedzeń.

W systemie planowania według cyklu produkcyjnego mogą być stosowane różne metody, z których najbardziej szczegółową i najbardziej pracochłonną jest metoda oparta na tzw. cyklogramach szczegółowych. Na cyklogramach tych nanosi się stan wykonania według poszczególnych operacji i ocenia się zawansowanie robót na koniec miesiąca. Prace zaległe i prace przypadające na dany miesiąc wstawia się do planu miesięcznego. Następnie zestawia się pracochłonność prac ze wszystkich zleceń według grup stanowisk roboczych i sumuje się je oraz bilansuje z czasem dysponowanym robotników i maszyn. W razie niedoborów lub nadmiarów produkcji podejmuje się środki zaradcze. W ostatecznie zestawionym planie podaje się wykaz części które mają być w danym okresie wykonane, oraz liczbę godzin do przepracowania z rozbiciem na poszczególne grupy stanowisk i na poszczególne zamówienia.

System planowania według jednostek terminów - opiera się na modelu sterowania terminem spływu B-II. Może być stosowany w zakładach o produkcji małoseryjnej i jednostkowej, w których cykle produkcyjne są długie. Podstawą systemu jest kalendarz terminów zawierający numery wszystkich okresów planowanych. W zależności od założonej dokładności ustalania terminów robót rok dzieli się na określoną liczbę jednostek terminów i numeruje się je kolejno. Jedna jednostka terminów może obejmować jeden dzień, trzy dni, sześć dni itp. Następnie ustala się (w wyniku badań i doświadczeń) kryteria cyklu, które należy wyrażać w przyjętych jednostkach terminów, przykładowo:

• Przekazanie serii przedmiotów do następnej operacji wykonywanej w tym samym wydziale (jedna jednostka);

• Przekazanie serii przedmiotów do następnej operacji wykonywanej w innym wydziale (trzy jednostki);

• Przyjęcie przedmiotów przez kontrolę jakości (dwie jednostki) itp.

Tak zwane terminy negatywne operacji czyli wyprzedzenie w stosunku do zakończenia zamówienia, podane są w dokumentacji technologicznej, z której jest powielana dokumentacja warsztatowa (przewodniki, karty robocze, kwity materiałowe, itp.). Na dokumentacji warsztatowej zaznacza się termin zakończenia zamówienia. Po odjęciu terminu negatywnego (wyprzedzenia) do terminu zakończenia zamówienia otrzymuje się termin wykonania każdej operacji (na kartach roboczych).

W systemie tym obowiązuje zasada że zadanie któremu przypisana jest jednostka terminów o niższym numerze, jest pilniejsze od zadań którym odpowiadają jednostki terminów o numerach wyższych. System jednostek terminów koreluje terminy wykonania oddzielnych zamówień i powoduje że w razie opóźnień nadrabia się to co jest najpilniejsze.

Planowanie wewnątrz-wydziałowe

Wewnątrz-wydziałowy przepływ produkcji

Plan kwartalny i miesięczny wydziału są podstawą planowania wewnątrz-wydziałowego. W planach tych najczęściej określone są w ujęciu zbiorczym plany miesięczne poszczególnych komórek produkcyjnych wydziałów. Jeżeli wydział ma wewnętrzną strukturę przedmiotową, to plany linii i gniazd wchodzących w skład wydziału wynikają wprost z planu wydziałowego. Natomiast w planach wydziału o wewnętrznej strukturze technologicznej, podane jest obciążenie poszczególnych grup urządzeń, co nie mówi jeszcze o asortymentowych zadaniach tych grup. W obu przypadkach dodatkowym elementem planowania jest dokumentacja warsztatowa, która upoważnia do zużycia środków produkcji na określone pozycje planu.

W planach wewnątrz-wydziałowych szczegółowo wyznacza się zadania poszczególnych komórek produkcyjnych (z podziałem na mniejsze odcinki czasu) a także zadania konkretnych stanowisk roboczych.

Wszelkie odstępstwa od planowanego przepływu produkcji muszą być uwzględniane w celu zlikwidowania ich skutków, w odpowiednich planach dekadowych, tygodniowych czy dziennych. Jest to możliwe gdy prowadzi się bieżącą ewidencję wykonania, której podstawowym narzędziem jest dokumentacja warsztatowa. Sposób planowania wewnątrz-wydziałowego w dużej mierze zależy od typu produkcji i form organizacji produkcji, określających strukturę wewnątrz-wydziałową. W praktyce spotyka się następujące sposoby planowania wewnątrz-wydziałowego:

• Według harmonogramów wzorcowych,

• Według harmonogramów przebiegu produkcji,

• Według stopnia pilności.

Planowanie według harmonogramów wzorcowych - harmonogramy te stosuje się w liniach potokowych stałych zsynchronizowanych, w liniach potokowych stałych niezsynchronizowanych, w liniach potokowych zmiennych, w gniazdach mało-przedmiotowych. Harmonogramy wzorcowe przedstawiają w sposób graficzny przebieg procesu technologicznego poszczególnych przedmiotów lub serii przedmiotów wykonywanych w danej komórce. Harmonogramy wzorcowe wymagają odpowiednich warunków organizacyjnych, takich jak:

• Przestrzegania dyscypliny technologicznej,

• Terminowych dostaw materiałów,

• Terminowych dostaw przyrządów i narzędzi,

• Utrzymywania odpowiedniej sprawności maszyn i urządzeń,

• Wykonywania norm pracy przez poszczególnych pracowników na poziomie nieodbiegającym od wykonania przeciętnego,

• Niewielkiej absencji pracowników.

Harmonogramy wzorcowe zapewniają właściwy przebieg wykonywania zadań i w rezultacie rytmiczna pracę komórki produkcyjnej. Obrazują one prawidłowy przebieg produkcji tzn. stanowią rodzaj rozkładu zajęć do którego utrzymania należy stale dążyć.

Planowanie według harmonogramów przebiegu produkcji - harmonogramy przepływów produkcji w założeniach SA zbliżone do ich odpowiedników wzorcowych. Sposób sporządzania oraz obraz graficzny są jednak inne. Harmonogram przebiegu produkcji opracowuje się każdorazowo na przyjęty okres planowania (miesiąc, dekada) i ujmuje się w nim te wszystkie serie przedmiotów, których realizacja w tym okresie wynika z planów produkcji. Ten sposób planowania wewnątrz-wydziałowego stosuje się tam gdzie występuje system planowania międzywydziałowego według cyklu produkcyjnego, tzn. przyjęte terminy przepływu części są niezmienne i nie powinny być przesuwane. Każda seria przedmiotów objęta harmonogramem musi mieć określone terminy zakończenia i rozpoczęcia produkcji wynikające z opracowanych uprzednio cyklogramów. Jeśli są produkowane przedmioty których cykl produkcyjny przekracza jeden okres planowany to w harmonogramie będą ujęte tylko te operacje których wykonanie przewidziane jest na miesiąc planowany.

Przy określaniu terminów wykonywania poszczególnych operacji należy brać pod uwagę równomierność obciążenia parku maszynowego. W tym celu wystarczy porównać pracochłonność poszczególnych operacji z przepustowością jednorodnych grup stanowisk pracy w okresach tygodniowych. Harmonogram przebiegu produkcji jest więc odwzorowanie cyklogramów produkcji wyrobów w odniesieniu do poszczególnych elementów. Uwzględnia on jednak dodatkowo obciążenie stanowisk pracy oraz terminy wykonania poszczególnych operacji, których nie ujmuje cyklogram produkcji wyrobu.

Planowanie według stopnia pilności - tu wykorzystywana jest tzw. „teoria kolejek”. Przed każdym stanowiskiem roboczym gromadzi się pewną liczbę detalooperacji, które kieruje się do wykonania w odpowiedniej kolejności. Nadrzędnym kryterium tworzenia kolejki jest w tym wypadku stopień pilności. Za inne kryterium można przyjąć np. liczbę operacji danego detalu, jaka pozostała do wykonania w danym okresie planowanym, a następnie pracochłonność wykonania tych operacji. Jeżeli wśród oczekujących części są operacje z tą samą jednostką terminu wykonania, to za kryterium ustalenia najpilniejszej operacji należy przyjąć tzw. „względny stopień pilności”, tzw. relację bezwzględnego stopnia pilności, którym jest jednostka terminu wykonania operacji, do długości cyklu produkcyjnego pozostałych do wykonania operacji na określonym detalu. Wychodzi się wówczas z założenia że spośród kilku operacji których termin wykonania określony jest tą samą jednostką terminu, ta jest najpilniejsza, która znajduje się najbliżej końca procesu technologicznego przedmiotu.

Istota planowania krótkookresowego

Sterowanie działalnością produkcyjną oznacza powodowanie takiego jej przebiegu, aby uzyskany efekt był zgodny z celami. We współczesnym przemyśle decyzje takie muszą uwzględniać odległy horyzont czasowy, gdyż zapewnienie określonej zdolności produkcyjnej wymaga poniesienia znacznych nakładów inwestycyjnych, dla których tylko dostatecznie długo prowadzona działalność wytwórcza może przynieść satysfakcjonującą rekompensatę w postaci przychodu ze sprzedaży wyrobów.

Planowana produkcja, spodziewany przychód z jej sprzedaży i oczekiwany zysk, są bardzo istotnymi elementami długookresowych planów przedsiębiorstwa, dlatego buduje się je na szczeblu zarządu. Zapisane w nich zadania stanowią punkt wyjścia zarządzania działalnością produkcyjną, ale nie są wystarczającą podstawą systematycznie wykonywanych bieżących działań regulacyjnych. Aby wpływać na przebieg produkcji nie intuicyjnie i przypadkowo, trzeba dysponować pełnym zestawem cząstkowych zadań szczegółowych, których skrupulatne wykonywanie będzie stopniowo prowadzić do ostatecznego wyniku.

Porównując postępy działań wykonawczych zadaniami szczegółowymi, dowiadujemy się czy i jak dalece stan rzeczywisty różni się od planowanego, a tym samym czy i jakie działania korygujące należy przedsięwziąć.

Uszczegółowianie planów ogólnych polega nie tylko na określeniu cząstkowych zadań dotyczących coraz krótszych odcinków czasu. Niezbędnym warunkiem harmonijnego przebiegu złożonego procesu produkcyjnego w przedsiębiorstwie jest to, aby każdy uczestnik tego procesu wiedział, czego od niego oczekujemy i w jaki sposób przez swoją indywidualną pracę ma się przyczyniać do sukcesu całej organizacji. Funkcja planowania operatywnego polega na określeniu dla każdej najmniejszej jednostki czyli dla indywidualnego stanowiska pracy, jej szczególnego zadania, które przypada na konkretnie ustalony krótki odcinek czasu (np. na zmianę roboczą, a nawet na konkretną godzinę).

Zapisywane w planach ogólnych zadania, które w procesie planowania operatywnego będą dzielone na mniejsze jednostki organizacyjne oraz na krótsze odcinki czasu, w różnych warunkach działania przedsiębiorstwa są ustalane na różnych podstawach, dlatego także w samym sposobie formułowania zadań planu ogólnego występują pewne różnice.

W zakładach prowadzących produkcję masową i wielkoseryjną podstawowe zadania produkcyjne formułuje kierownictwo przedsiębiorstwa opierając się na danych dotyczących popytu (możliwości sprzedania wyrobów) porównywanych ze zdolnością produkcyjną (możliwością wytworzenia wyrobów). Produkcja jest wykonywana „na skład” ponieważ nie wiadomo kto będzie jej odbiorcą. W tym wypadku możliwe jest ustalenie w planie, jakie rodzaje wyrobów i w jakich ilościach jednostka zamierza produkować, co nie wyklucza możliwości zmiany tych ustaleń, jeśli warunki (głównie na rynku zbytu) okażą się inne niż przewidywano w planie.

Dla produkcji krótkoseryjnej i jednostkowej charakterystyczne jest odejmowanie decyzji o uruchomieniu wytwarzania określonego wyrobu na podstawie zamówienia złożonego przez potencjalnego nabywcę, który określa rodzaj wyrobu, liczbę jego egzemplarzy i postulowany termin dostawy. W takich warunkach nie można z dużym wyprzedzeniem zaplanować ani struktury asortymentowej produkcji, ani jej ilości. Można tylko wyznaczyć granice wachlarza asortymentowego, w jakich zakład jest gotowy przyjmować zamówienia, oraz zdolność produkcyjną, jaką osiągnie dostępny park maszynowy (zdolność ta wyznacza jednocześnie pułap, do którego możliwe jest przyjmowanie zleceń od klientów). Konkretyzacja zadań następuje sukcesywnie w miarę napływu zamówień i w takiej właśnie postaci trafiają one jedynie do planów krótkookresowych.

Planowanie krótkookresowe w produkcji ustabilizowanej

W warunkach produkcji wykonywanej na wielką skalę często się zdarza że określona linia technologiczna w ciągu całego okresu planistycznego wytwarza tylko jeden rodzaj wyrobu (lub półfabrykatu). W procesie planowania operatywnego zadanie wyznaczone dla pełnego okresu (np. roku) powinno być podzielone na podokresy (kwartały, miesiące, dni, zmiany, godziny), a z zadania postawionego przed całym ciągiem produkcyjnym należy wyprowadzić cząstkowe zadania dla poszczególnych stanowisk roboczych.

Jeśli zdolność produkcyjna takiego ciągu nie ulega zmianie w całym okresie, który jest objęty planem ogólnym, podział łącznego zadania na podokresy jest dokonywany proporcjonalnie do czasu, jaki powinien być przepracowany w poszczególnych podokresach. Uwzględnia się tu m.in.: niejednakową liczbę dni roboczych w kolejnych okresach kalendarzowych i rozłożenie w czasie planowanych postojów remontowych.

Określenie indywidualnych zadań dla poszczególnych stanowisk roboczych zależy od charakteru procesu produkcyjnego. W „procesach dyskretnych”, w których zadanie produkcyjne wyraża się liczbą wyrobów (lub półfabrykatów) zadania poszczególnych stanowisk są jednakowe: przez każde stanowisko ma przejść taka liczba wyrobów (półfabrykatów) jaką wyznaczono do wykonania dla całego ciągu technologicznego. Wyjątek stanowią szczególnie pracochłonne operacje, prowadzone przez zespół równolegle pracujących stanowis-dublerów, gdyż w takiej sytuacji takie zadanie jest wyznaczane całemu zespołowi stanowisk wykonujących daną operację, zaś pojedyncze stanowisko-dubler otrzymuje do realizacji jego odpowiednią cząstkę. Jeśli przewidujemy, że przy danej skali produkcji pewna liczba wyrobów zostanie odrzucona jako niespełniające wymagań braki, to stosownie zostają powiększone zadania wszystkich stanowisk - od pierwszego do ostatniego. Z takim sposobem spotykamy się np. w przemyśle maszynowym, obuwniczym, odzieżowym.

W „procesach prowadzonych na dowolnie podzielnej masie materiału” nie występuje niezmienna w ciągu całego procesu jednostka, jaką w procesach dyskretnych jest sztuka wyrobu (półfabrykatu). Przepływająca od stanowiska do stanowiska ilość przetwarzanej substancji ulega, w wyniku powstawania odpadów, stopniowemu zmniejszeniu, co zmusza do odmiennego rozwiązywania zadania planowania operatywnego. Dla ostatniego stanowiska w ciągu technologicznym zadanie roczne wynika bezpośrednio z decyzji kierownictwa przedsiębiorstwa i może być dzielone na podokresy, podobnie jak w procesach dyskretnych, ale dla wcześniejszych stanowisk należy najpierw określić ich roczne zadania produkcyjne, korygując roczny plan produkcji finalnej stosownie do wielkości odpadu powstającego na poszczególnych stanowiskach.

Przykład:

Przyjmijmy że w przedsiębiorstwie X plan produkcji wyrobu finalnego ustalono na poziomie 150 000 kg. Jest to jednocześnie roczne zadanie ostatniego stanowiska w ciągu technologicznym. Jeśli wiemy że na tym ostatnim stanowisku w procesie produkcji powstaje odpad w wysokości 1,5 % zużywanego materiału (inaczej mówiąc - tzw. uzysk z materiału wynosi 98,5%), to możemy ustalić roczne zadanie produkcyjne dla przedostatniego stanowiska, które wyniesie:

150 000 kg : 0,985 = 152 284,26 kg

Przyjmując że na przedostatnim stanowisku odpad pochłania 3% przetwarzanego materiału, zadanie produkcyjne dla trzeciego od końca stanowiska ciągu technologicznego wyniesie:

152 284,26 kg : 0,97 = 156 994,08 kg

Postępując dalej według tego schematu, możemy określić indywidualny wymiar zadania rocznego dla każdego stanowiska roboczego, a następnie zadanie to podzielić na poszczególne podokresy.

W ten sposób otrzymujemy podstawowe informacje, które tworząc obraz wzorcowego niezakłóconego realizowania zadań zapisanych w planach są niezbędne do operatywnego planowania przebiegu produkcji. Porównując sprawozdania z wyników działalności z takim wzorcem, dowiadujemy się o odchyleniach rzeczywistego biegu produkcji od planowanego. Planowanie operatywne umożliwia przeprowadzenie takich porównań dla krótkich odcinków czasu i dla małych jednostek organizacyjnych, dzięki czemu informacje o powstających odchyleniach uzyskujemy wcześnie i z konkretną lokalizacją miejsca wystąpienia odchylenia, co pozwala szybko podjąć skuteczne działania korygujące.

Nieprawidłowości zakłócające równomierny bieg procesu produkcyjnego przynoszą największe straty i są źródłem najpoważniejszych kłopotów, jeśli powstają w tzw. „wąskich gardłach”. Wniosek do tego jest następujący - że w procesie planowania operatywnego, dotyczącego regulowania realizacji planów „wąskie gardła” powinny być przedmiotem szczególnie wnikliwych analiz. Trzeba jednak wiedzieć gdzie się one znajdują. Mając do czynienia z procesami polegającymi na przetwarzaniu dowolnie podzielonej masy, należy pamiętać, że „wąskim gardłem” może się okazać stanowisko, którego zdolność produkcyjna nie wyraża się najmniejszą liczbą.

Przykład:

Przyjmijmy, że zdolności produkcyjne stanowisk roboczych w przedstawionym wcześniej przykładzie, wyrażone w ilościach produktu powstającego na danym stanowisku wynoszą: 150 500 kg wyrobu finalnego dla stanowiska ostatniego, 151 800 kg półfabrykatu dla stanowiska przedostatniego i 154 200 kg półfabrykatu dla stanowiska trzeciego od końca.

Najmniejsza jest wartość liczbowa charakteryzująca zdolność produkcyjną ostatniego stanowiska. Nie wolno jednak zapominać że nie są to wartości nadające się do bezpośredniego porównania. Określają one ilość produktu w różnych stadiach przetwarzania, między którymi przetwarzana masa zmniejsza się o ilość powstającego odpadu. Chcąc porównać te dane należy dokonać stosownych przeliczeń, które pozwolą wyrazić zdolność produkcyjną każdego stanowiska w ilości wyrobu finalnego, jaką można otrzymać z produktu powstającego na danym stanowisku.

Zdolność produkcyjna ostatniego stanowiska została wyrażona w ilości wyrobu finalnego, nie wymaga więc przeliczenia. Natomiast dla pozostałych stanowisk otrzymamy następujące wyniki:

Stanowisko ostatnie 150 500,00 kg

Stanowisko przedostatnie 151 800 x 0,985 = 149 523,00 kg

Stanowisko trzecie od końca 154 200 x 0,97 x 0,985 = 147 330,39 kg

„Wąskim gardłem” jest więc stanowisko trzecie od końca badanego ciągu technologicznego, mimo że ma największą lokalną (nieprzeliczoną na wyrób finalny) zdolność produkcyjną. Wyniki te wskazują jednocześnie, że zaplanowana produkcja 150 000 kg będzie nieosiągalna jeśli nie podejmiemy działań zwiększających przepustowość (np. praca w godzinach nadliczbowych) albo nie kupimy u zewnętrznego dostawcy brakującego półfabrykatu.

System uruchamiania partii w produkcji przemiennej….. str. 150 kozłowski

Planowanie krótkookresowe w produkcji jednostkowej i krótkoseryjnej ….. str. 147 - 157 Remek Kozłowski………..

5. Sposoby sterowania przepływami produkcji

• Linia produkcyjna stała zsynchronizowana

• Linia stała niezsynchronizowana

• Linia zmienna

• Gniazdo produkcyjne o produkcji powtarzalnej

• Gniazdo produkcyjne o produkcji niepowtarzalnej

• Sterowanie według pilności (priorytetu) robót …… str. 48-55 Bożena Skołud

6. Sposoby przepływu produkcji

• Przepływ szeregowy

• Przepływ równoległy

• Przepływ szeregowo-równoległy … str. 55-59 Bożena Skołuj

7. Techniki sterowania

• System ssący

• System tłoczący …. Str. 60-63 Bożena skołuj

8. Bilansowanie zadań ze zdolnością produkcyjną… str. 35-40

9. Harmonogramowanie …. Str. 41

10. Produkcja na magazyn i na zlecenie …. Str. 15 - 18

11. Sieci przedsiębiorstw (przedsiębiorstwa wirtualne) … 18-21

Są to tylko wybrane normatywy spośród dużo większej grupy istniejących

Istota cyklogramu - str. 173-174 K. pasternak

Wąskim gardłem - nazywamy takie ogniwo, które w danym ciągu technologicznym ma najmniejszą zdolność produkcyjną i limituje wielkość produkcji jaką może wytworzyć cały łańcuch powiązanych ze sobą stanowisk.

4

Okres technologiczny

Przerwa międzyoperacyjna

Przeciętny jednostkowy koszt produktu

Decyzje

---