Politechnika Poznańska
Zakład Zarządzania i In\
ynierii Jakości
PLANOWANIE PROCESÓW WYTWARZANIA
Materiały pomocnicze do projektu z przedmiotu:
Zarządzanie produkcją i usługami
Opracował
Krzysztof śYWICKI
Poznań, 2005r.
1. OBSZAR TEMATYCZNY PROJEKTU
1.1. System wytwarzania
System wytwarzania stanowi jeden z elementów składowych systemu produkcyjnego
(rys.1.1). System produkcyjny definiowany jest jako celowo zaprojektowany i zorganizowa-
ny układ materialny, energetyczny i informacyjny słu\
ący produkowaniu określonych pro-
duktów (wyrobów lub usług) w celu zaspokajania ró\
norodnych potrzeb klientów [3]. Pro-
dukcja wyrobów odbywa się w procesie produkcyjnym, który jest uporządkowanym cią-
giem działań w wyniku, którego konsument otrzymuje produkty (wyroby lub usługi). Na
proces produkcyjny składają się[2]:
" proces badań i rozwoju  odpowiada za, np.: projektowanie produktu, przygotowanie
zasobów produkcyjnych, inwestycyjne przygotowanie produkcji, itd.
" proces wytwarzania,
" proces dystrybucji i obsługi klienta  dotyczy zorganizowania i funkcjonowania sieci
sprzeda\
y, obsługi serwisowej, badań marketingowych.
W systemie wytwarzania materiały podlegają bezpośredniemu przetwarzaniu
w wyroby poprzez realizację procesów wytwarzania. W ujęciu przedmiotowym system wy-
twarzania to zbiór komórek produkcyjnych (stanowisk, gniazd, linii) powiązanych ze sobą
relacjami wynikajÄ…cymi z procesu wytwarzania.
Rys. 1.1. System wytwarzania
System wytwarzania podlega zarzÄ…dzaniu w zakresie organizacji systemu, planowania pro-
cesów wytwarzania i potrzeb materiałowych oraz sterowania tymi procesami.
Proces wytwarzania jest to proces bezpośredniego przetwarzania czynników produkcji
(materiały, energia, informacje) w wyroby. Na proces wytwarzania składają się procesy
technologiczne oraz procesy pomocnicze w obszarze kontroli wyrobów lub procesów a
tak\
e wewnętrzne procesy logistyczne: transportu i magazynowania (rys. 1.2).
6
Rys. 1.2. Struktura procesu wytwarzania
Proces technologiczny stanowi podstawową część procesu wytwarzania obejmującą
działania mające na celu uzyskania wymaganych kształtów, wymiarów i właściwości wyrobu
(proces technologiczny obróbki) lub ustalenie wzajemnych poło\
eń części czy zespołów w
wyrobie (proces technologiczny monta\
u).
Proces technologiczny obróbki dzieli się na operacje. Operacja technologiczna jest to
część procesu technologicznego wykonywana na jednym stanowisku produkcyjnym przez
jednego pracownika (lub grupę pracowników) na jednym wyrobie (lub grupie przedmio-
tów) bez przerw na inna pracę.
Podstawowym składnikiem operacji jest zabieg. Jest to część operacji technologicznej
realizowana za pomocą tych samych środków produkcji bez zmiany parametrów obróbki,
ustawienia i zamocowania. W zabiegu mo\
na wyró\
nić przejścia, polegające na zdjęciu ko-
lejnych warstw materiału. W związku z tym zabieg mo\
e być wykonywany w jednym lub
kilku przejściach.
Przeprowadzenie operacji lub zabiegu wymaga wykonania określonych czynności, do
których mo\
na zaliczyć: zamocowanie przedmiotu, uruchomienie obrabiarki, dosunięcie
narzędzia obróbkowego, zatrzymanie obrabiarki, odmocowanie przedmiotu itd. Ka\
dÄ…
czynność mo\
na jeszcze podzielić na ruchy elementarne, np. uchwycenie, przestawienie
itd.
Na procesy pomocnicze składają się:
Operacje kontroli występują, gdy cześć, zespół lub gotowy wyrób jest sprawdzany (kon-
trolowany). Procesy te polegają na sprawdzeniu poprawności zmian wywołanych w obro-
bionym przedmiocie podczas obróbki lub na skutek procesów naturalnych np. składowa-
nia. Operacja ta nie zmienia przedmiotu, zu\
ywa jednak czas, energiÄ™, pracÄ™ ludzkÄ…, narzÄ™-
dzia i urzÄ…dzenia.
Operacja transportu występuje wówczas, gdy materiał, półwyrób, część lub cały wyrób
zostaje w procesie wytwórczym przemieszczany pomiędzy stanowiskami obróbkowymi w
czasie ustalonym przez program przepływu produkcji, ustalony z góry lub korygowany w
trakcie realizacji procesu wytwórczego. Operacja ta cechuje się brakiem zmiany właściwości
przedmiotu, zu\
ywa natomiast czas oraz środki produkcji. Organizacja produkcji powinna
zakładać minimalizację liczby i czasu tych operacji przy zapewnieniu prawidłowego prze-
biegu procesu wytwórczego.
Operacja magazynowania występuje, gdy materiał, półwyrób lub gotowy wyrób spoczy-
wa w wyodrębnionych powierzchniach magazynowych, składowych, lub wprost na urzą-
dzeniach technologicznych, kontrolnych lub transportowych. Operacje te nie powodujÄ…
zmian wyrobu, zu\
ywają jednak kapitał, czas i środki pracy, czyli głównie powierzchnie
7
magazynowe i urządzenia do magazynowania. Występowanie tych operacji w procesie wy-
twarzania nie jest konieczne w prawidłowym jego przebiegu, dlatego powinny być ograni-
czone do niezbędnego minimum.
1.2. Planowanie produkcji
Planowanie produkcji jest programem działań dotyczących głównie podejmowaniu de-
cyzji w zakresie wykorzystywania zasobów produkcyjnych i materiałowych w celu realizacji
zleceń produkcyjnych. Podstawowym celem planowania produkcji powinno być spełnienie
wymagań klienta w związku z zamówionymi zleceniami produkcyjnymi: wielkością i termi-
nem dostawy. Od strony producenta istotne jest racjonalne wykorzystanie zdolności pro-
dukcyjnych i minimalizacji zapasów. W efekcie chodzi o to, \
eby sprecyzować moment
rozpoczęcia i zakończenia zadań oraz ustaleniu, kiedy i z wykorzystaniem, jakich zasobów
produkcyjnych ma ono być wykonywane. W planowaniu produkcji pojawiają się dwa pod-
stawowe pojęcia takie jak: planowanie zadań w czasie - harmonogramowanie oraz bilanso-
wanie obciÄ…\
eń, polegające na koordynacji mo\
liwości produkcyjnych urządzeń i pracowni-
ków realizujących produkcję.
Proces planowania produkcji jest uzale\
niony od wielu czynników min. od:
" struktury wyrobów (wyroby proste lub zło\
one),
" realizacji zleceń produkcyjnych (produkcja na zamówienie, produkcja na magazyn),
" przebiegu produkcji (produkcja stacjonarna, w gniazdach, liniach produkcyjnych),
" ilości zamówień (produkcja jednostkowa, seryjna, masowa).
W projekcie za podstawowe kryterium planowania przyjęto realizację zleceń produkcyj-
nych na podstawie zamówień. W takim przypadku podczas planowania opracowywane są
coraz bardziej szczegółowe plany przydziału zasobów w postaci maszyn, materiałów, urzą-
dzeń transportowych, pracowników oraz terminów ich wykorzystania. Szczegółowość tych
planów jest uzale\
niona od przyjętej jednostki planowania. Schemat przykładowego prze-
biegu planowania produkcji przedstawiono na rys 1.3.
Etap planowania produkcji rozpoczyna przyjęciem zleceń produkcyjnych, które będą
podlegały decyzji, co do ich przyjęcia do wytwarzania w systemie.
Rys. 1.3. Etapy planowania produkcji
Etap planowania produkcji rozpoczyna przyjęciem zleceń produkcyjnych, dla, których
ustala się, które zasoby i w jakim stopniu będą wykorzystywane do ich wykonywania. Jest to
planowanie zleceń produkcyjnych w postaci planu produkcji. W etapie tym planuje się, któ-
re urządzenia produkcyjne będą wykorzystane do wykonania zadania, jakie i ile środków
transportowych trzeba będzie u\
yć, aby zapewnić płynną pracę urządzeń, ile miejsca zare-
zerwować na zło\
enie zakupionych materiałów, gdzie zło\
yć wyroby gotowe, ile osób bę-
8
dzie pracowało przy wykonaniu zadania i ile potrzeba będzie czasu na wykonanie zadania.
Jednostką planowania w tym etapie jest najczęściej okres jednego tygodnia.
Kolejnym etapem jest planowanie operacyjne, które jest dokładnym planowaniem cza-
sowym wykonania zadań składających się na zlecenia produkcyjne. W ten sposób jest two-
rzony harmonogram produkcyjny, będący szczegółowym planem obcią\
eń zasobów pro-
dukcyjnych. Precyzowany jest czas rozpoczęcia i zakończenia poszczególnych operacji oraz
czynności związanych z bezpośrednim przygotowaniem produkcji (pobranie materiałów i
narzędzi, zarezerwowanie miejsca przy maszynie, zarezerwowanie odpowiedniej ilości palet
lub pojemników, itp.).
W czasie realizacji procesów wytwórczych według planów operacyjnych, konieczna jest
ich kontrola, co do bez zakłóceniowego ich przebiegu. W przypadku wystąpienia zakłóce-
nia np. awaria urządzenia produkcyjnego konieczna jest korekta planów operacyjnych, aby
mo\
liwa była dalsza realizacja procesów wytwarzania. Działania te wchodzą w zakres ste-
rowania produkcjÄ….
Rys. 1.4. Obszary zwiÄ…zane z planowanie produkcji
Celem planowania produkcji jest zaplanowanie (doprowadzenie) zadań produkcyjnych
dla poszczególnych komórek produkcyjnych: wydziałów, oddziałów, gniazd, linii oraz sta-
nowisk produkcyjnych przy uwzględnieniu warunków organizacyjnych oraz ekonomicz-
nych.
Planowanie operacyjne polega przede wszystkim na zbilansowaniu zadań planowanych w
postaci zleceń produkcyjnych z mo\
liwościami produkcyjnymi w oparciu o:
" określone zapotrzebowanie na zdolności produkcyjne  określenie pracochłonności re-
alizacji kolejnych faz procesu wytwarzania dla poszczególnych komórek produkcyjnych,
" obliczenie dysponowanego funduszu czasu poszczególnych komórek produkcyjnych,
" ustalaniu kolejności zadań produkcyjnych, czasu i trwania oraz początku i końca ich wy-
konania  zestawienie długości cykli wytwarzania,
" ustaleniu potrzeb materiałowych, oprzyrządowania, narzędzi.
Wynika z tego i\
konieczna jest koordynacja działań podejmowanych w obszarach (rys.
1.4):
" projektowania procesów technologicznych,
" planowania produkcji,
" planowania zapotrzebowania materiałowego.
9
Obszary te są ze sobą powiązane między, którymi powinien występować obustronny prze-
pływ informacji.
Większość zagadnień związanych z planowaniem produkcji jest ze sobą ściśle powiąza-
na. Jedne elementy dobrze zaplanowanej produkcji zale\
Ä… od innych. Np. termin dostawy
mo\
e bezpośrednio zale\
eć od wielkości produkowanej partii danego towaru, ilość przyję-
tych zleceń produkcyjnych wpływa na termin realizacji kolejnych zleceń. Zdolności pro-
dukcyjne mają bezpośredni wpływ tak na termin jak i na wielkość produkcji w czasie.
10
2. SYSTEM WYTWARZANIA
2.1. Struktura systemu wytwarzania
Struktura systemu wytwarzania to układ komórek produkcyjnych oraz zespół związków
kooperacyjnych zachodzących pomiędzy nimi.
Najmniejszym elementem struktury systemu wytwarzania jest stanowisko produkcyjne.
Stanowiska nie występują samodzielnie i współdziałają z innymi. Dlatego ze względów or-
ganizacyjnych grupuje się pojedyncze stanowiska produkcyjne, które to grupy mogą stano-
wić przedmiot dalszego łączenia tworząc rozbudowana strukturę.
Najczęściej w przemyśle stosuje się pięciostopniowe organizowanie komórek produkcyj-
nych [1]:
" KP0  stanowisko produkcyjne,
" KP1  gniazdo produkcyjne, linia produkcyjna,
" KP2  dział obróbki skrawaniem, plastycznej, narzędziownia, itd.,
" KP3  wydział mechaniczny, monta\
u, wysyłki,
" KP4  zakład produkcyjny,
" KP5  przedsiębiorstwo.
Na wybór struktury mają wpływ [1]:
" charakterystyka, zło\
oność i rodzaj wytwarzanych wyrobów,
" właściwości i charakter procesów technologicznych,
" liczebność, zró\
nicowanie programów produkcji oraz asortyment wyrobów,
" stopień specjalizacji i powiązania kooperacyjne komórki produkcyjnej,
" ograniczenia powierzchni produkcyjnej.
W systemach wytwarzania stanowiska produkcyjne grupowane są najczęściej
w następujące układy:
Grupy stanowisk produkcyjnych jednorodnych  składają się z urządzeń produkcyj-
nych jednego rodzaju posiadajÄ…cych mo\
liwości realizacji tych samych operacji procesu
technologicznego. W wyniku tego mo\
e występować ich wzajemna zastępowalność. Tego
typu układ nazywany jest gniazdem technologicznym. Przykładem tego typu gniazda są:
gniazdo tokarek, frezarek, itp.
Układ ten charakteryzuje się:
" stanowiska mają pomiędzy sobą względną niezale\
ność,
" urządzenia produkcyjne znajdują się w pewnej odległości od siebie co wymusza organi-
zację procesów transportu międzyoperacyjnego,
" cykl wytwarzania jest zazwyczaj dłu\
szy ni\
w układzie przedmiotowym oraz wymaga
okresowego składowania wyrobów nie zakończonych tworząc zapasy produkcji w toku.
" wymaga zazwyczaj większej powierzchni produkcyjnej ni\
układ przedmiotowy (dla po-
równywalnej produkcji) dla właściwego przemieszczania materiałów pomiędzy kolejny-
mi stanowiskami produkcyjnymi oraz do składowania.
Grupa stanowisk produkcyjnych ró\
norodnych  grupÄ™ tÄ™ tworzÄ… urzÄ…dzenia produk-
cyjne ró\
nego rodzaju, które pozwalają zrealizować proces technologiczny bądz
tez tylko
jego fragment. W takim przypadku urzÄ…dzenia tworzÄ… gniazdo o specjalizacji przedmio-
towej np. gniazdo obróbki korpusów, kół zębatych, itp.
Układ ten charakteryzuje się:
" wymaganiami co do wysokiego stopnia zbilansowania zdolności produkcyjnych po-
szczególnych urządzeń produkcyjnych,
" przebiegiem procesu wytwarzania według określonej marszruty,
11
" uszkodzenie jednego stanowiska produkcyjnego powoduje zatrzymanie całego procesu
wytwarzania,
" praca stanowiska produkcyjnego uzale\
niona jest od pracy stanowisk poprzedzajÄ…cych,
" urządzenia produkcyjne, które realizują proces technologiczny znajdują się obok siebie,
" urządzenia produkcyjne pracują z wydajnością określoną przez  wąskie gardło , naj-
mniej wydajne urzÄ…dzenie
Linie produkcyjne  stanowią ja ró\
norodne urządzenia produkcyjne, które posiadają
mo\
liwość realizacji całego procesu technologicznego bądz
jego fragment, charakteryzujÄ…ce
siÄ™ rozmieszczeniem liniowym np. monta\
.
2.2. Formy organizacji systemu wytwarzania
Formą organizacji wytwarzania jest nazywany sposób powiązania stanowisk produkcyj-
nych w procesie wytwarzania dla poszczególnych wyrobów. Generalnie formy te mo\
na
podzielić na:
" nierytmiczne inaczej: niepotokowe, niepowtarzalne, zmiennoseryjne, nieustabilizowane,
" rytmiczne inaczej: potokowe, powtarzalne, stałoseryjne, ustabilizowane.
Wytwarzanie nierytmiczne charakteryzuje się minimalną powtarzalnością operacji na po-
szczególnych stanowiskach produkcyjnych, co powoduje du\
ą częstotliwość przezbrojeń.
Podstawowe cechy tej formy to:
" niski stopień oprzyrządowania,
" du\
e i zmienne zapasy produkcji w toku,
" najczęściej stosowaną strukturą organizacji wytwarzania jest struktura technologiczna,
" wytwarzanie jest inicjowane poprzez indywidualne i jednorazowe zlecenia produkcyjne.
W wytwarzaniu rytmicznym występuje ścisłe powiązanie stanowisk produkcyjnych oraz
powtarzalność wytwarzania takich samych wyrobów. W wyniku, czego istnieje mo\
liwość
tworzenia tzw. harmonogramów wzorcowych.
Jak wspomniano wcześniej ta forma organizacji wytwarzania charakteryzuje się powta-
rzalnością wytwarzania takich samych wyrobów. Jest to tzw. rytmiczności wytwarzania.
Polega ona na tym, \
e w ściśle określonych okresach czasu zostaje uruchomiony proces
wytwarzania danego wyrobu. Przy czym proces ten przebiega według ściśle określonych i
stałych zasad. Czyli przy wykorzystaniu tych samych środków produkcji (urządzeń, oprzy-
rządowania) na tych samych stanowiskach produkcyjnych i według stałej technologii. Ten
ściśle określony odstęp czasu stanowi okres powtarzalności (rytm) wytwarzania danego
zlecenia produkcyjnego. Okres powtarzalności mo\
e być wynikiem ustaleń na podstawie
prognoz zbytu lub (częstszy przypadek) wymogów indywidualnych klienta kooperanta.
Podstawową cechą tego rodzaju systemu wytwarzania jest zmienny asortyment i ilość
wytwarzanych wyrobów określonych w napływających zleceniach produkcyjnych bez wy-
raz
nego rytmu produkcji.
2.3. Zdolność produkcyjna systemu wytwarzania
Zdolność produkcyjna (wydajność) to maksymalna ilość wyrobów, jaka mo\
e zostać wy-
tworzona w systemie wytwórczym w określonym okresie czasu. W przypadku określania
zdolności produkcyjnej dla warunków idealnych, tzn. takich, dla których nie przewiduje się
zakłóceń w systemie wytwarzania mamy do czynienia ze zdolnością planowaną  realne
mo\
liwości produkcyjne w danych warunkach organizacyjnych. Poniewa\
zwykle w syste-
mie występują ró\
nego rodzaju zakłócenia (np. awarie urządzeń produkcyjnych) bardziej
realistycznym miernikiem jest wydajność efektywna. Ten rodzaj miernika mo\
na progno-
zować poprzez współczynniki uwzględniające te zakłócenia w systemie.
12
Zdolność produkcyjna musi być mierzona jednostkami czasu pracy właściwymi dla da-
nej komórki produkcyjnej. Dla urządzenia produkcyjnego np. obrabiarek jest to maszyno-
godzina.
Poni\
ej przedstawiono określanie zdolności produkcyjnych dla urządzeń produkcyjnych
(obrabiarek). Wyra\
ona jest ona poprzez fundusze czasu pracy dla okresu czasu równego
jeden rok, które dzielimy na:
Kalendarzowy fundusz czasu maszyny Fkm  wynikajÄ…cy z liczby godzin na dobÄ™ i liczby
dni w roku:
Fkm = 24 Å" Kd
gdzie:
Dk  liczba dni w roku.
Nominalny fundusz czasu maszyny Fnm  uwzględniający dni wolne w roku:
Fnm = (Dk - Dw ) Å"8 Å" z
gdzie:
Dw  dni wolne w roku (niedziele, wolne soboty, święta),
z  liczba zmian pracy.
Dysponowany fundusz czasu maszyny Fdm  uwzględniający przestoje maszyny (plano-
wana konserwacja i remonty)
Fdm = Fnm Å" ²
gdzie:
Fnm  jak wy\
ej,
²  współczynnik uwzglÄ™dniajÄ…cy przestoje (0,7  0,8).
Przedstawione poziomy funduszu maszyny pozwalają określić, jakie są potencjalne (re-
alne) mo\
liwości wykorzystania zdolności produkcyjnych w okresie jednego roku.
Wymienione fundusze czasu maszyny informujÄ… o potencjalnych mo\
liwościach wyko-
rzystania tych zasobów w ciągu roku.
2.4. Koszty funkcjonowania systemu wytwarzania
Funkcjonowanie systemu wytwarzania jest związane z ponoszeniem kosztów. Koszty te
są ponoszone bez względu na to czy w systemie następuje realizacja zleceń produkcyjnych
czy te\
nie w danym okresie czasu. Wszystkie koszty powstałe w systemie wytwarzania
związane z jego funkcjonowaniem w danym okresie czasu ujęte są w rodzajowym rachunku
kosztów. W ramach, którego rozró\
nia się następujące grupy kosztów:
1. Usługi obce:
" obróbka obca  koszty usług i robót wykonywanych przez inne podmioty gospodarcze,
" usługi transportowe  koszty usług transportowych i spedycyjnych związanych z zaku-
pem materiałów i towarów, ze sprzeda\
y produktów i towarów
" usługi remontowe  koszty remontów wykonywanych przez inne podmioty gospodar-
cze
" inne usługi  koszty wynajmu pomieszczeń i urządzeń, opłaty za usługi informatyczne,
itp.
2. Podatki i opłaty:
" podatek od nieruchomości,
" podatek od gruntów,
" podatek od lokali oraz inne podatki i opłaty na rzecz miasta i gminy,
13
3. Wynagrodzenia:
" ogół wynagrodzeń pienię\
nych za pracÄ™
4. Ubezpieczenia społeczne i inne świadczenia
" składki z tytułu ubezpieczenia społecznego - obcią\
ajÄ…cych pracodawcÄ™ (ZUS),
" odpisy na zakładowy fundusz świadczeń socjalnych.
5. Amortyzacja
" wartość zu\
ycia środków trwałych i wartości niematerialnych i prawnych
6. Pozostałe koszty rodzajowe
" inne koszty rodzajowe np. czynsze i dzier\
awy, składki ubezpieczeń majątkowych itp.
System wytwarzania składa się z określonych komórek produkcyjnych, których funkcjono-
wanie generuje koszty całego systemu. W celu bardziej dokładnego określenia struktury
kosztów, je\
eli istnieje tak mo\
liwość, koszty całkowite systemu wytwarzania przypisuje się
odpowiednim komórkom produkcyjnych, które stanowią miejsca powstawania kosztów.
Stwarza to mo\
liwość stwierdzenia, jakie koszty powoduje funkcjonowanie poszczególnych
komórek produkcyjnych. W ten sposób jest tworzony rachunek kosztów według miejsc
powstawania.
Zadaniem rachunku kosztów według miejsc powstawania jest ewidencja (przydział) ro-
dzajów kosztów do wyodrębnionych miejsc powstawania systemu wytwarzania.
Miejscem powstawania kosztów (MPK) jest wyodrębniony obszar w systemie wytwa-
rzania, dla którego istnieje mo\
liwość odrębnego obcią\
enia rodzajami kosztów.
Istnieje wiele metod wyodrębniania miejsc powstawania kosztów. Poni\
ej zaprezentowano
jeden z podziałów, jaki mo\
e występować w systemie wytwarzania [11]:
" podstawowe miejsca powstawania kosztów  z wykorzystaniem tych miejsc odbywa się
realizacja procesu technologicznego np. system wytwarzania, gniazda, stanowiska pro-
dukcyjne (obrabiarki),
" pomocnicze miejsca powstawania kosztów  warsztat remontowy, dział transportu we-
wnętrznego, dział technologiczny, konstrukcyjny,
" materiałowe miejsca powstawania kosztów  magazyn surowców, produkcji w toku, wy-
robów finalnych,
" administracja  dział księgowości, kierownictwo.
Ewidencja ta mo\
e (powinna) podlegać dalszym podziałom, stwarzając tym samym mo\
li-
wość dokładniejszego przeprowadzania kalkulacji kosztów.
W obszarze systemu wytwarzania powszechnie wykorzystywany jest podział na po-
szczególne grupy czy nawet pojedyncze stanowiska produkcyjne związane z eksploatacją
wchodzących w ich skład maszyn i urządzeń. W takim przypadku występuje stanowiskowy
rachunek kosztów.
W obszarze systemu wytwarzania powszechnie wykorzystywany jest podział na po-
szczególne grupy czy nawet pojedyncze stanowiska produkcyjne związane z eksploatacją
wchodzących w ich skład maszyn i urządzeń. W takim przypadku występuje stanowiskowy
rachunek kosztów.
Stanowiskowy rachunek kosztów
Podstawą stanowiskowego rachunku kosztów jest ustalenie kosztów maszynogodziny
eksploatacji danego urządzenia produkcyjnego. Ujmuje on wszystkie rodzaje kosztów doty-
czące danego urządzenia produkcyjnego (obrabiarki) stanowiącego zasób systemu wytwa-
rzania. Do rodzajów kosztów, które mo\
na bezpośrednio przypisać do danego urządzenia
zalicza siÄ™:
KA  koszt amortyzacji obrabiarki ( koszt odpisów amortyzacyjnych obrabiarki na rok )
14
Cobj
K =
Aj
u
j
gdzie:
KAj  koszt amortyzacji j-tej obrabiarki [zł/rok],
Cobj  całkowita cena zakupu j tej obrabiarki [zł],
Uj  okres u\
ytkowania j tej obrabiarki [np. 10 lat]
KUP  koszty utrzymania powierzchni zajmowanej przez obrabiarkÄ™
KUPj = C Å" Poj Å"12
pj
gdzie:
KUPj  koszt utrzymania powierzchni zajmowanej przez j-tą obrabiarkę [zł/rok],
Cpj  koszt utrzymania powierzchni zajmowanej przez j tÄ… obrabiarkÄ™,
Poj  powierzchnia zajmowana przez j tÄ… obrabiarkÄ™.
KEN koszt energii
K = Nsj Å" wsj Å" Fnmj Å" cen
ENj
gdzie:
KENj  koszty energii elektrycznej j-tej obrabiarki [zł/rok],
Nj  moc zainstalowanych silników j tej obrabiarki [kW],
wsj  współczynnik wykorzystania mocy znamionowej silników j tej obrabiarki [%],
wsE"30%,
Fnmj  fundusz nominalny maszyny j tej obrabiarki [h/rok],
cen  cena energii elektrycznej[zł/kWh],
KUO  koszt utrzymania obrabiarki
KUOj = 0,3Å" K
Aj
gdzie:
KUOj  koszty utrzymania j-tej obrabiarkę [zł/rok],
reszta oznaczeń jak wy\
ej
Koszt maszynogodziny obrabiarki wyznacza siÄ™ z wzoru:
K + KUPj + K + KUOj
Aj ENj
KMGO =
j
Fnmj
gdzie:
KMGOj  koszt maszynogodziny j-tej obrabiarki [zł/h],
reszta oznaczeń jak wy\
ej.
15
3. PROCES TECHNOLOGICZNY OBRÓBKI SKRAWANIEM
3.1. Rodzaje i struktura procesu technologicznego obróbki skrawaniem
Proces technologiczny obróbki a przede wszystkim obróbki skrawaniem charakteryzuje
się stopniowym nadawaniem przedmiotowi obrabianemu kształtu, dokładności wykonania
i właściwości u\
ytkowych.
Stopniowe nadawanie kształtu uzale\
nione jest od określonych wymagań konstrukcyj-
nych dotyczących jego dokładności wymiarowych oraz jakościowych. Uzyskanie tych wy-
magań odbywa się poprzez zastosowanie określonych sposobów obróbki (toczenie, frezo-
wanie, szlifowanie, itd.). W zale\
ności od przyjętego półwyrobu (rodzaju, dokładności wy-
konania) konieczny jest podział obróbki w procesie technologicznym na kolejne rodzaje w
celu uzyskania wymaganych parametrów wymiarowo  jakościowych.
Proces technologiczny dzieli się na obróbkę zgrubną, kształtująca i wykańczająca. Ob-
róbkę zgrubną stosuje się w celu usunięcia zewnętrznych warstw materiału przy zastoso-
waniu parametrów obróbkowych (głębokości skrawania, prędkości skrawania, posuwu)
zapewniajÄ…cych maksymalnÄ… mo\
liwą wydajność obróbki. Obróbka ta cechuje się małą
dokładnością. Obróbka kształtująca słu\
y nadaniu kształtu części obrabianej zgodnego z
wymogami konstrukcyjnymi. Natomiast w wyniku zastosowania obróbki wykańczającej
uzyskuje siÄ™ \
ądane parametry jakościowe.
W strukturze procesu technologicznego nie muszą występować wszystkie rodzaje obró-
bek. Przykładowo dobranie dokładnego półwyrobu umo\
liwia rezygnację z obróbki zgrub-
nej. Natomiast w przypadku braku wymagań odnośnie du\
ej dokładności powierzchni po
obróbce pozwala na eliminację obróbki wykańczającej. Na rys. 3.2 przedstawiono ogólne
etapy obróbkowe procesu technologicznego.
W przykładzie tym pominięto występowanie obróbki cieplnej.
Rys. 3.1. Ogólne etapy obróbkowe procesu technologicznego
W tabelach 3.1 i 3.2 przedstawiono orientacyjne wartości ekonomicznej dokładności ob-
róbki i mo\
liwe do uzyskania chropowatości powierzchni na wybranych sposobów obrób-
ki.
16
Tabela 3.1. Orientacyjne zakresy dokładności przy ró\
nych rodzajach obróbek [5]
OBRÓBKA KLASY DOKA
ADNOÅšCI
SPOSÓB RODZAJ 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Wiercenie
Toczenie zgrubna
kształtująca
wykańczająca
Wytaczanie zgrubna
kształtująca
wykańczająca
Rozwiercanie zgrubna
wykańczająca
Frezowanie zgrubna
kształtująca
wykańczająca
Szlifowanie zgrubna
kształtująca
wykańczająca
Tabela 3.2. Orientacyjne zakresy chropowatości powierzchni dla ró\
nych rodzajów obróbki [6]
OBRÓBKA CHROPOWATOŚĆ Ra µm
SPOSÓB RODZAJ 20 10 5 2,5 1,25 0,63 0,32 0,16
Wiercenie
zgrubna
Toczenie kształtująca
wykańczająca
zgrubna
Wytaczanie kształtująca
wykańczająca
zgrubna
Rozwiercanie
wykańczająca
zgrubna
Frezowanie kształtująca
wykańczająca
zgrubna
Szlifowanie kształtująca
wykańczająca
Struktura procesu technologicznego to określona kolejność wykonywania poszczególnych
operacji. Charakteryzuje się stopniowym nadawaniem kształtu, dokładności wykonania
oraz właściwości poszczególnym powierzchniom obróbkowym.
3.2. Struktura normy czasu operacji technologicznej
Czas trwania operacji technologicznej określa norma czasu na wykonanie zadania ro-
boczego (tN). Składa się z (rys.3.3).
17
Rys. 3.2. Składowe czasu realizacji operacji technologicznej
Czas przygotowawczo  zakończeniowy (Tpz)  przeznaczony jest na takie typowe
czynności (tpz), jak zapoznanie się z dokumentacją zadania roboczego, pobranie niezbęd-
nych narzędzi, uzbrojenie maszyny, rozliczenie z wykonywanej pracy itp. Cechą tej katego-
rii czasu jest to, \
e występuje raz na całe zadanie robocze, niezale\
nie od wielkości tego
zadania. Wielkością zadania roboczego mo\
e być liczba sztuk w partii przedmiotów, czyli
czas Tpz jest rozliczany raz na partiÄ™.
Czas jednostkowy (tj)  czas przeznaczony na wykonanie jednej sztuki wyrobu. Na czas
jednostkowy składają się czas wykonania (tw) oraz czas uzupełniający (tu). W skład czasu
wykonania wchodzą: czas główny (tg) i czas pomocniczy (tp).
Czas główny to czas dokonywania zmian technologicznych na elementach maszyn zgod-
nie z celem danego zabiegu obróbkowego. W obliczeniu tego czasu uwzględnia się kinema-
tykę pracy obrabiarki oraz parametry obróbkowe (prędkość skrawania i posuw). Poni\
ej
przedstawiono ogólną postać wzoru pozwalająca obliczyć czas główny:
L
tg = Å" i
n Å" f
gdzie:
L  droga skrawania [mm],
n  prędkość obrotowa wrzeciona obrabiarki [obr/min],
f  posuw [mm/obr],
i  ilość przejść.
Ka\
dy rodzaj obróbki charakteryzuje się właściwym zbiorem wzorów obliczeniowych i
tablic parametrów obróbki.
Czas pomocniczy  to czas trwania czynności, które towarzyszą zmianom technologicz-
nym i umo\
liwiają lub ułatwiają ich realizację, ale tych zmian nie dokonują. Przykładami
tego czasu są: zakładanie przedmiotu w uchwycie, ustawienia parametrów obróbkowych.
Czas uzupełniający jest to uzasadniony czas na: obsługę techniczną (np. wymiana stępio-
nych narzędzi), obsługę organizacyjną (np. porządkowanie stanowiska pracy), potrzeby
naturalne.
Norma czasu wykonania operacji na partii wyrobów jest obliczona ze wzoru:
TN = Tpz + nobr Å" t
j
natomiast norma czasu wykonania jednej sztuki wyrobu obliczana jest z wzoru:
18
Tpz
tN = + t
nobr j
gdzie czas jednostkowy obliczamy z wzoru.
t = tw + tu = (tg + t )+ tu
j p
oznaczenia jak wy\
ej w tekście.
3.3. Projektowanie procesu technologicznego obróbki skrawaniem
Opracowanie procesu technologicznego obróbki skrawaniem wymaga przygotowania
informacji wejściowych do projektowania. Na dane te składają się:
" rysunek konstrukcyjny  który zawiera informacje geometryczne oraz końcowego stanu
powierzchni przedmiotu przewidzianego do obróbki,
" program produkcji  ilość sztuk przewidziana do wytworzenia,
" zasoby produkcyjne  informacje o dysponowanym parku maszynowym (obrabiarko-
wym),
Jednym z parametrów koniecznych do opracowania procesu technologicznego jest usta-
lenie liczby sztuk danego wyrobu jaka będzie konieczna do wytworzenia. Jest to związane
tym i\
w procesie wytwarzania pojawiają się braki (wyroby wadliwe). Wielkość powstają-
cych braków jest uzale\
niona od wielu czynników, które mogą być związane między innymi
z:
" nieprzewidzianymi awariami urządzeń produkcyjnych,
" brakiem kwalifikacji pracowników,
" złym stanem jakościowym materiałów wejściowych,
" nieprawidłowym opracowaniem procesu technologicznego, itd.
Wymaga to zwiększenia ilości wyrobów określonych w zleceniu produkcyjnym, w wyniku
czego otrzymywana jego wielkość skorygowana. Liczbę braków mo\
na określić na podsta-
wie wzoru:
Ni = N (1+ bpi )
pi
gdzie:
Ni  korygowany liczność zlecenia produkcyjnego produkcyjnego-tego wyrobu [szt.],
Npi  planowana (wymagana) liczba i-tego wyrobu w zleceniu produkcyjnym [szt.],
bpi  współczynnik określający planowany poziom braków i-tego wyrobu [%]
Wielkość współczynnika braków jest ustalana indywidualnie dla ka\
dego systemu wytwa-
rzania oraz danego wyrobu na podstawie danych uzyskanych z przeszłości
Na podstawie tych danych projektowana jest struktura procesu technologicznego, czyli
układ kolejnych operacji technologicznych zapewniający taki przepływ materiałów (półwy-
robów) przez stanowiska produkcyjne (obrabiarki), aby uzyskać gotową część. Opracowa-
nie struktury procesu technologicznego poprzedza dobór rodzaju półwyrobu, którego
kształtowanie w wyniku zastosowania danych sposobów obróbki umo\
liwi uzyskanie go-
towej części.
Dla ró\
nych typów części maszyn (wałki, korpusy, tuleje, dz
wignie) istniejÄ… opracowane
ramowe procesy technologiczne. Poni\
ej przedstawiono przykłady typowych procesów
technologicznych dla części typu wałek i korpus, które są przedmiotem projektu [5].
Ramowy proces technologiczny dla części typu wałek bez obróbki cieplnej:
" przecinanie materiału,
" planowanie czół,
19
" nakiełkowanie,
" toczenie zgrubne,
" toczenie kształtujące,
" frezowanie rowków wpustowych,
" wykonanie wielowypustów,
" wykonanie gwintów,
" wykonanie otworów poprzecznych,
" obróbka wykańczająca,
" wykonanie otworu osiowego.
Ramowy proces technologiczny dla części typu korpus jednolity:
" trasowanie,
" obróbka zgrubna i kształtująca płaszczyzny stanowiącej pomocniczą podstawę obrób-
kowÄ…,
" obróbka zgrubna i kształtująca płaszczyzny stanowiącej główną podstawę obróbkową,
" obróbka wykańczająca płaszczyzny stanowiącej główną podstawę obróbkową,
" wytaczanie otworów,
" obróbka powierzchni drugorzędnych,
" wiercenie i gwintowanie otworów.
Operacja stanowi podstawową część procesu technologicznego. Dlatego właściwemu jej
zaprojektowaniu nale\
y poświęcić du\
o uwagi. W ka\
dej operacji technologicznej występu-
ją cztery obiekty: obrabiarka, uchwyt, przedmiot obrabiany i narzędzie (układ OUPN).
Operacje technologiczne mogą mieć ró\
ną koncentrację zabiegów fakt ten powoduje, \
e
operacja procesu technologicznego jako system jest bardzo niejednorodna zarówno pod
względem rodzajów, jak i liczby występujących obiektów.
ProjektujÄ…c operacje technologicznÄ… powinno siÄ™ dÄ…\
yć do zminimalizowania czasu jed-
nostkowego. Osiągnięcie tego celu mo\
e zapewnić zmiana parametrów obróbkowych, (co
powoduje zmianę czasów głównych), ale tak\
e zastosowanie koncentracji operacji.
Koncentracja operacji występuje, gdy w jednej operacji wystąpi kilka zabiegów, będzie
przeprowadzana obróbka kilku powierzchni lub te\
będą wykonywane ró\
ne rodzaje ob-
róbki np. obróbka zgrubna i kształtująca (np. toczenie zgrubna i kształtująca). Rozró\
-
nia siÄ™ trzy rodzaje koncentracji: technologicznÄ…, mechanicznÄ…, organizacyjnÄ….
20
Rys. 3.3. Algorytm projektowania procesu technologicznego części typu wałek
Koncentracja technologiczna polega na równoczesnej obróbce kilku powierzchni. Mo\
-
na to osiągnąć poprzez zastosowanie kilku narzędzi zamocowanymi w specjalnym uchwycie
narzędziowym bądz
te\
w głowicy narzędziowej lub te\
poprzez zastosowanie specjalnych
narzędzi obróbkowych np. wierteł stopniowanych.
Koncentracja mechaniczna występuje wówczas, gdy przedmiot jest obrabiany w jednym
ustawieniu, ale z zastosowaniem kilku pozycji.
Koncentracja organizacyjna polega głównie na uproszczeniu prac związanych
z organizacją i przygotowaniem stanowiska obróbkowego. Z tego typu koncentracją mamy
do czynienia w przypadku obróbki kompletnej przedmiotu (na gotowo) na jednym stano-
wisku obróbkowym, a więc przeprowadzenie obróbki zgrubnej, kształtującej, a nawet wy-
kańczającej, co powoduje zmniejszenie ilości zadań transportowych.
W celu dokonania koncentracji operacji technologicznych wymagane jest zastosowanie
nowoczesnych obrabiarek (obrabiarki sterowane numerycznie, linie obróbkowe, centra
obróbkowe), bądz
specjalnego oprzyrzÄ…dowania technologicznego. Zastosowanie koncen-
tracji powoduje zmniejszenie czasów jednostkowych głównie poprzez zmniejszenie czasów
pomocniczych.
Na rys. 3.4 zamieszczono algorytm projektowania procesu technologicznego obróbki
skrawaniem dla części typu wałek na podstawie ramowego procesu technologicznego z
uwzględnieniem koncentracji. Algorytm ten odnosi się do projektowania procesu technolo-
gicznego na poziomie operacji pomijając inne składowe (zamocowania, zabiegi, itd.).W
21
algorytmie pominięto tak\
e operacje obróbki cieplnej i kontroli jakości między operacyjnej
jak i końcowej.
Wynikiem tak przeprowadzonego projektowania jest proces technologiczny wytworze-
nia, którego realizacja pozwoli na otrzymanie gotowej części. Oczywiście realizacja ta wy-
wołuje skutki w postaci cyklu i kosztu technologicznego.
Przedstawione zagadnienia wskazujÄ…, \
e projektowanie procesu technologicznego ce-
chuje się wielowariantowością, a wybór danego wariantu przekłada się na czas jego realiza-
cji oraz koszt wytworzenia zlecenia produkcyjnego. Problem ten został szerzej omówiony
w dalszej części.
3.4. Wyznaczenie partii obróbkowej
Organizacja procesu wytwarzania wymaga podziału zleceń produkcyjnych na mniejsze
zbiory, a mianowicie partie obróbkowe.
Partia obróbkowa nobr to liczba wyrobów zlecenia produkcyjnego obrabianych na stanowi-
sku produkcyjnym podlegajÄ…ca wykonaniu kolejnych operacji procesu technologicznego
bez przerw na wykonanie innych wyrobów.
Istnieje wiele kryteriów pozwalających na określanie wielkości partii produkcyjnej. Mo\
na
do nich zaliczyć:
Stała wielkości partii  stosowana podczas wykonywania du\
ych przedmiotów (np. kon-
tenery, skrzynie),
 Partia na partię  w metodzie tej wielkość partii jest równa wielkości zlecenia produk-
cyjnego,
Techniczno  organizacyjna wielkość partii
Dla obliczenia wielkości partii produkcyjnej według tego kryterium mo\
na posłu\
yć się
wzorem przedstawionym poni\
ej, w którym występuje współczynnik q, wyra\
ajÄ…cy mak-
symalny udział sumy czasów przygotowawczo  zakończeniowych operacji technologicz-
nych w całkowitej przewidzianej normie czasu wykonania partii wyrobów TN. Norma czasu
wykonania partii wyrobów jest obliczona ze znanego ju\
wzoru:
TN = Tpz + nobr Å" t
j
natomiast norma czasu wykonania jednej sztuki wyrobu obliczana jest z wzoru:
Wzór na liczność partii produkcyjnej przyjmuje postać:
m
"Tpz
i
i=1
norg =
m
Å" q
"t ji
i=1
gdzie:
norg  liczba sztuk w partii obróbkowej,
Tpzi  kolejny czas przygotowawczo  zakończeniowy i-tej operacji procesu technologiczne-
go,
tji  kolejny czas jednostkowy i-tej operacji procesu technologicznego,
q  współczynnik proporcjonalności.
Współczynnik q przyjmuje się w granicach 0,03  0,1 przy czym:
" części o du\
ych wymiarach, skomplikowanych kształtach, wykonywanych z drogich ma-
teriałów przyjmuje wartości 0,07  0,1,
" dla części drobnych o prostych kształtach, wykonywanych z tanich materiałów przyjmu-
je wartości 0,03  0,06.
22
4. EKONOMIKA PROCESU TECHNOLOGICZNEGO
4.1. Składowe kosztu technologicznego
Projektowanie procesu technologicznego zwiÄ…zane jest z podejmowaniem decyzji w za-
kresie kosztów realizacji tego\
procesu. Koszt ten stanowi (powinien stanowić) podstawo-
wy miernik oceny pozwalający podjąć decyzję, co do opłacalność przyjęcia danego zlecenia
produkcyjnego do wytworzenia. Miernik ten pozwala tak\
e stwierdzić, czy zasoby produk-
cyjne będące w systemie wytwarzania stwarzają mo\
liwość konkurencyjnego wytwarzania
wyrobów.
Podstawą wyznaczenia kosztów technologicznych jest obliczenie składowych czasu wyko-
nania operacji technologicznych (etap 2).
Koszt technologiczny zwiÄ…zany jest z realizacjÄ… kolejnych operacji procesu technolo-
gicznego. Jego składowe to:
Koszty materiałów bezpośrednich obliczane z wzorów:
Dla jednej sztuki:
kM = M Å" C
j j
Mj  mas jednej sztuki półwyrobu [kg],
Cj  cena jednostkowa półwyrobu [zł/kg]
Koszt przygotowania stanowisk produkcyjnych do realizacji kolejnych operacji technolo-
gicznych; jest to koszt powstały w wyniku prac przygotowawczo  zakończeniowych. Jego
wielkość oblicza się z wzorów:
Dla danej operacji procesu technologicznego
kTPZji = Tpzji(SPj + KMGOj )
dla całego procesu technologicznego (wszystkich operacji procesu technologicznego):
n n
KTPZ = = (SPj + KMGOj )
"ktpzji "Tpzji
i=1 i=1
gdzie:
ktpzji  koszt przygotowania j-tego stanowiska produkcyjnego do wykonania i-tej operacji
technologicznej,
KTPZ  koszt przygotowania stanowisk produkcyjnych do realizacji procesu technologiczne-
go,
Tpzji  czas przygotowawczo-zakończeniowy wykonania i-tej operacji procesu technologicz-
nego partii wyrobów na j-tym urządzeniu produkcyjnym (obrabiarce),
SPj  stawka wynagrodzenia pracownika obsługującego j-te urządzenie produkcyjne wraz z
narzutami; przy zało\
eniu, \
e czynności przygotowawczo-zakończeniowe wykonuje pra-
cownik obsługujący dane urządzenie produkcyjne,
KMGOj  koszt maszynogodziny j-tego urzÄ…dzenia produkcyjnego (obrabiarki).
Koszt obróbki związany bezpośrednio z kształtowaniem fizycznym wyrobów, realizacją
kolejnych operacji technologicznych (stopniowym nadawaniem kształtu półwyrobowi)
partii wyrobów/zlecenia. Są to koszty związane z czasem jednostkowym. Jego składowymi
są: koszt robocizny bezpośredniej, koszt narzędzi oraz koszt stanowiskowy.
Koszt mo\
na odnieść w dwóch płaszczyznach, a mianowicie:
1. Pojedynczej operacji technologicznej
Koszt obróbki związany z wykonywaniem danej operacji procesu technologicznego:
23
kOB = kRji + kNi + kSTji
gdzie:
kRji  koszt robocizny pracownika bezpośrednio produkcyjnego obsługującego j-te stanowi-
sko produkcyjne, na którym wykonywana jest i-ta operacja technologiczna,
kNi  koszty narzędzi zu\
ytych podczas wykonywania i-tej operacji procesu technologicz-
nego,
kSTji koszt stanowiskowy j-tego stanowiska produkcyjnego, na którym wykonywana jest i-
ta opracja procesu technologicznego.
" koszt robocizny wyra\
a wzór:
kRji = S Å" t
pj ji
gdzie:
Spj  stawka jednostkowa wynagrodzenia pracownika obsługującego j-te stanowisko
produkcyjne, na którym wykonano i-tą operację procesu technologicznego.
tji  czas jednostkowy wykonania i-tej operacji procesu technologicznego
" koszt narzędzi  według faktycznego zu\
ycia.
" koszt stanowiskowy
kSTji = KMGOj Å" t
ji
gdzie:
KMGOj  koszt maszynogodziny j-tej obrabiarki [zł/h],
tji  czas jednostkowy wykonania i-tej operacji technologicznej [h].
2. Procesu technologicznego
Koszty obróbki związane z realizacją całego procesu technologicznego (kolejnych operacji
technologicznych) dla pojedynczej sztuki wyrobu wyra\
a wzór:
n n n
KOB = KRji + K + KSTji = +
Ni "kRji "kNi"kSTji
i=1 i=1 i=1
gdzie: oznaczenia jak wy\
ej.
Wartość kosztu technologicznego jest związana oprócz wykorzystywanych zasobów
produkcyjnych tak\
e od wielkości zlecenia produkcyjnego oraz liczności partii produkcyj-
nych, na które to zlecenie zostało podzielone.
Przedstawione zagadnienia odnoście składowych kosztu technologicznego stanowią pod-
stawę wykorzystania do wielu zagadnień decyzyjnych związanych z planowaniem wytwa-
rzania, min. wariantowaniem procesów technologicznych, wyznaczaniem wielkości partii
obróbkowych.
4.2. Ekonomiczna wielkość partii obróbkowej
W przypadku określania ekonomicznej wielkości partii produkcyjnej bierze się pod uwa-
gę: ilość wyrobów do wykonania, koszty jednostkowe wykonania jednej sztuki, koszty prze-
zbrajania obrabiarki, oprocentowanie wartości zamro\
onych środków obrotowych, itp.
Poni\
ej na rys. 4.1 przedstawiono wykres obrazujÄ…cy zale\
ności pomiędzy kosztami wywo-
Å‚anymi tymi czynnikami.
24
Rys. 4.1. Ekonomiczna wielkość partii produkcyjnej
Ekonomiczną wielkość partii produkcyjnej mo\
na obliczyć z wzoru [11]:
2 Å" Ni Å" KTPZ
nekn =
KOB
gdzie:
nekn  ekonomiczna wielkość partii produkcyjnej,
Ni  liczba wyrobów do wykonania w zleceniu produkcyjnym,
KTPZ  koszt przygotowania stanowisk produkcyjnych do obróbki partii wyrobów,
KOB  koszt obróbki jednej sztuki wyrobu.
Koszty przezbrojenia wynikają z czynności przygotowawczo zakończeniowych wykonania
nowej partii wyrobów. Składają się z kosztów płac oraz środków pomocniczych związa-
nych z przygotowaniem środków produkcyjnych, np. z produkcji wyrobu A na produkcję
wyrobu B.
Koszty obróbki stanowią wielkość kosztów związanych tylko z wykonaniem operacji tech-
nologicznych danego procesu technologicznego dla partii wyrobów.
Oczywiście wielkość partii produkcyjnej powinna w końcowym efekcie być wielokrotnością
zlecenia produkcyjnego, co wyra\
a wzór:
Ni = iobr Å" nobr
gdzie:
iobr  liczba partii produkcyjnych zlecenia produkcyjnego.
Ustalenie wielkości partii obróbkowej jest zagadnieniem, w którym nale\
y uwzględnić
wymagania ekonomiczne oraz organizacyjne, które występują w warunkach realnych. Zwią-
zane jest to tak\
e ze specyfikÄ… indywidualnÄ… systemu wytwarzania. Dlatego przy wyznacza-
niu wielkości partii zachodzi konieczność uwzględnienia wielu czynników, które wymagają
odmiennych decyzji, co do zwiększenia lub zmniejszenia tej wielkości.
Zwiększenie partii obróbkowej powoduje [Brzeziński]:
" zmniejszenie nakładów na ustawianie przygotowanie wytwarzania w przeliczeniu na jed-
nostkÄ™ wyrobu,
" wykorzystanie w większym stopniu zdolności produkcyjnych poprzez zmniejszenie cza-
su przezbrajania,
" zwiększenie wydajności,
25
" uproszczenie organizacji i zarządzania produkcją, zwłaszcza planowania operacyjnego,
" wydłu\
enie cyklu wytwarzania,
" zwiększenie zapasów produkcji w toku, powierzchni magazynowych,
" wzrost zamro\
enia środków obrotowych,
" zmniejszenie elastyczności procesu wytwarzania
Podane metody wyznaczenia partii obróbkowych uwzględniające kryterium ekonomiczne
oraz organizacyjne mogą stanowić podstawę. Natomiast do przyjęcia wielkość partii obrób-
kowej nale\
y podejść indywidualnie do ka\
dego problemu.
4.3. Wyznaczenie kosztu technologicznego
CechÄ… charakterystycznÄ… kosztu technologicznego jest stopniowy wzrostem jego wzrost
wartości w ciągu realizacji kolejnych operacji technologicznych. Przedstawiono to na rys.
4.2. ZwiÄ…zany jest tak\
e z licznością i ilością partii produkcyjnych składających się na całe
zlecenie produkcyjne.
Rys. 4.2. Koszt technologiczny
Koszt technologiczny wytworzenia partii produkcyjnej zlecenia produkcyjnego wyra\
a siÄ™
wzorem:
KT = KTPZ + nobr Å" KOB + nobr Å" kMAT
gdzie: oznaczenia jak wy\
ej.
Natomiast koszt technologiczny wytworzenia jednej sztuki wyrobu zlecenia produkcyjnego
określony jest wzorem:
KTPZ
KTj = + KOB + kMAT
nobr
gdzie: oznaczenia jak wy\
ej.
26
5. PLAN PRODUKCJI
Główny harmonogramu produkcji precyzuje, które zasoby i w jakim stopniu będą wy-
korzystywane do zrealizowania zleceń produkcyjnych. W etapie tym planuje się, które urzą-
dzenia produkcyjne będą wykorzystane do wykonania zadania, ile osób będzie pracowało
przy wykonaniu zadania i ile potrzeba będzie czasu na wykonanie zadania. Jest to tzw.
zgrubne bilansowanie zdolności produkcyjnych.
Bilansowanie polega na porównaniu zdolności (mo\
liwości) produkcyjnych
z zapotrzebowaniem na te zdolności wynikających z pracochłonności procesu (procesów)
wytwarzania wyrobów.
Mo\
na to wyrazić ogólną zale\
nością:
Gz d" Gp
gdzie:
Gz  zapotrzebowanie na zdolności produkcyjne w danym okresie czasu,
Gp  zdolności produkcyjne w określonym okresie czasu.
Lewa strona nierówności oznacza zapotrzebowanie na zdolności produkcyjne, wynikające z
realizacją zleceń produkcyjnych, a strona prawa określa dostępne zdolności w systemie wy-
twarzania, wynikajÄ…ce z aktualnego obciÄ…\
enia stanowisk produkcyjnych.
Bilansowanie zdolności produkcyjnych mo\
e przyjmować ró\
ne poziomy szczegółowo-
ści (dokładności) odnośnie czasu jak i struktury systemu wytwarzania. Mo\
na jednak\
e
przyjąć, \
e stopień szczegółowości maleje wraz z przechodzeniem na bardziej zło\
one
formy struktury systemu wytwarzania.
Bilansowanie szacunkowe zdolności produkcyjnych polega na porównaniu zdolności
produkcyjnych całego systemu produkcyjnego lub poszczególnych zasobów produkcyjnych
wymaganymi zdolnościami produkcyjnymi dla zleceń produkcyjnych w danym okresie cza-
su. Pozwala to określić: czy mo\
liwa jest realizacja zlecenia produkcyjnego w wymaganym
terminie, lub jaki jest najwcześniejszy mo\
liwy (szacowany) termin realizacji zlecenia pro-
dukcyjnego?
Dokładność bilansowania zdolności produkcyjnych w postaci wstępnej uzale\
niona jest
od przyjÄ™tego okresu czasu. Okres czasu stanowi jednostkÄ™ terminowania Ä, która wyra\
a
Ä
Ä
Ä
dokładność, z jaką zastanie określony szacowany termin realizacji zlecenia produkcyjnego.
JednostkÄ… tÄ… mo\
e być dekada, miesiąc, tydzień, itd. (w projekcie proponuje się przyjęcie
jednostki terminowania w wymiarze jednego tygodnia)
Parametrami wejściowymi do tego typu bilansowania są:
" teoretyczna długość cyklu wytwarzania zlecenia produkcyjnego,
" dostępne zdolności zasobów produkcyjnych (np. urządzeń produkcyjnych).
Teoretyczna długość cyklu wytwarzania uzale\
niona jest przyjętej metody organizacji prze-
biegu procesu wytwarzania w systemie wytwarzania (szeregowa, równoległa, szeregowo -
równoległa).
Dostępne zdolności produkcyjne zasobów systemu wytwarzania są określone poprzez fun-
dusze czasu maszyn i pracowników dla danego przyjętego okresu czasu.
Szacunkowe bilansowanie dla zlecenia produkcyjnego mo\
e przyjąć postać:
n
Cwi d"
"Fnm
j
j=1
gdzie:
CwTi  długość cyklu wytwarzania i-tego zlecenia produkcyjnego,
27
Fnmj  fundusz nominalny czasu j-tej maszyny w systemie produkcyjnym w przyjętej jedno-
stce terminowaniaÄ.
W przypadku, gdy zapotrzebowanie całkowite na realizację zlecenia produkcyjnego
przekracza zdolności produkcyjne w danej jednostce terminowania, jego nadwy\
ka prze-
chodzi do kolejnej jednostki terminowania. Przy bilansowaniu wstępnym zalecane jest wy-
korzystanie mo\
liwości produkcyjnych na poziomie 70-80 % [8]. Pozwala to na pozosta-
wienie pewnych rezerw produkcyjnych na nieprzewidziane wydarzenia (np. awaria urzÄ…-
dzeń). Jest to tak\
e zalecane z tego powodu, i\
w tego typu bilansowaniu nie uwzględnia się
struktury cyklu wytwarzania, co mo\
e spowodować błędnym określeniem terminu realizacji
zlecenia produkcyjnego.
Do utworzenia planu produkcji (bilansowania szacunkowego) mo\
na posłu\
yć się dzienni-
kiem zdolności produkcyjnych bądz
formą graficzną w postaci wykresu zdolności produk-
cyjnych. Przykład dziennika zdolności produkcyjnych przedstawiono na rys. 5.1.
PLAN PRODUKCJI
Obrabiarka 3 Obrabiarka 4
Obrabiarka 1 Obrabiarka 2
Zdolności produkcyjne [h]
38,5 39
40 40
Zlec. Op. TN[h] % Zlec. Op. TN[h] % Zlec. Op. TN[h] % Zlec. Op. TN[h] %
01 10 2,25 5,6
002 10 3,50 8,7
Wykorzystanie 13,5
Rys. 5.1. Przykład dziennika bilansowania zdolności produkcyjnych
Wykres zdolności produkcyjnych jest formą wykresu słupkowego o układzie współ-
rzędnych czas, realne zdolności produkcyjne systemu wytwarzania. Jednostkami osi czasu
są kolejne jednostki terminowania np. miesiąc, tydzień, dzień itd. Na tak przygotowany
wykres zostają nanoszone kolejne zapotrzebowania na realizacje zleceń produkcyjnych wy-
nikających w cyklów wytwarzania. Rysunek 5.2 przedstawia przykład ogólny bilansowania
wstępnego zdolności produkcyjnych dla systemu wytwarzania.
28
Rys. 5.2. Przykład bilansowania zdolności produkcyjnych systemu wytwarzania
W przykładzie tym poziom wykorzystania zdolności produkcyjnych przyjęto w przedziale
0,7-0,8 mo\
liwości produkcyjnych, natomiast jednostką terminowania jest jeden tydzień.
Istotnym zagadnieniem podczas opracowywania planu produkcji jest określenie kolejno-
ści wykonywania zleceń produkcyjnych w systemie wytwarzania. Kolejność tą uzyskuje się
poprzez nadanie zleceniom priorytetów, dzięki, którym uzyskuje się uszeregowanie zleceń
według wa\
ności. Priorytety odnoszą się przede wszystkim do klientów i wynikają z wielu
względów m. in. wiarygodności klienta (np. terminowości zapłaty) czy te\
długotrwałej
współpracy.
29
6. CYKL WYTWARZANIA
6.1. Charakterystyka cyklu wytwarzania
Organizacja przebiegu procesu wytwarzania części jest zagadnieniem niezmiernie wa\
-
nym, poniewa\
od niej uzale\
nione jest wiele czynników mających wpływ na efektywność
procesu np. wykorzystanie zasobów produkcyjnych, koszty wytwarzania. Organizacja prze-
biegu procesu wytwarzania części mo\
e dotyczyć:
" pojedynczej operacji,
" pojedynczego wyrobu (wyrobu prostego),
" wyrobu zło\
onego.
Przebieg procesu wytwarzania wyrobu określa organizację kolejnych etapów tego\
procesu
z uwzględnieniem czasu i wykorzystanych zasobów produkcyjnych. Czasowa struktura pro-
cesu wytwarzania stanowi cykl wytwarzania, który jest okresem niezbędnym do wykonania
zlecenia produkcyjnego w danych warunkach techniczno  organizacyjnych. Cykl wytwa-
rzania jest, więc sumą czasów trwania kolejnych operacji występujących w procesie wytwa-
rzania. Mo\
na to ująć wzorem:
CW = Ct + Tk + Tt + Tm + Tos + Tod + Too
W cyklu wytwarzania mo\
na wyró\
nić ogólnie:
" Ct  cykl technologiczny stanowiącego sumę czasów realizacji wszystkich kolejnych ope-
racji technologicznych oraz sumę czasów przeznaczonych na przygotowanie stanowisk
produkcyjnych. Cykl technologiczny dla partii obróbkowej wyra\
a wzór:
n n
Ct = + nobr i
"Tpz "t j
i
i=1 i=1
gdzie:
nobr  wielkość partii obróbkowej,
tj  czas jednostkowy i  tej operacji
Tpz  czas przygotowawczo  zakończeniowy i  tej operacji.
" Tk  Å‚Ä…czny czas trwania operacji kontrolnych,
" Tt  Å‚Ä…czny czas trwania operacji transportowych,
" Tm  łączny czas występujący w operacjach magazynowania,
" Tos  łączny czas oczekiwania międzyoperacyjnego partii na zwolnienie stanowiska pro-
dukcyjnego,
" Tod  okres przerw wynikających z organizacji dnia roboczego (dni wolne, zmianowość),
" Too  łaczny czas wynikający z przyczyn organizacyjnych (brak surowca, narzędzi, ener-
gii).
Przebieg cyklu procesu wytwarzania partii pojedynczego wyrobu mo\
e być organizowany
według następujących metod:
" szeregowej,
" równoległej,
" szeregowo  równoległej.
Poni\
ej przedstawiono te przebiegi dla pojedynczych partii obróbkowych, które mogą sta-
nowić część większego zlecenia produkcyjnego.
30
6.2. Przebieg szeregowy procesu wytwarzania
Przebieg szeregowy polega na tym, \
e danÄ… operacjÄ™ technologicznÄ… rozpoczyna siÄ™ re-
alizować dopiero wtedy, gdy poprzedzająca ją operacja została wykonana na wszystkich
wyrobach wchodzących w skład partii obróbkowej. Przedstawia to rys. 6.1, na którym
przedstawiono przykład zakładający, \
e ka\
da kolejna operacja technologiczna jest realizo-
wana na jednym stanowisku produkcyjnym.
Rys. 6.1. Przebieg szeregowy realizacji procesu wytwarzania
Długość cyklu wytwarzania w przebiegu szeregowym określa wzór:
n n-1 n
C = nobr Å" t + ttr îÅ‚+ Tpz Å‚Å‚
" " "
Wsz ji i
i
ïÅ‚ śł
i=1 i=1 ðÅ‚ i=1 ûÅ‚
gdzie:
tji  czas jednostkowy i-tej operacji technologicznej,
Tpzi  czas przygotowawczo  zakończeniowy i-tej operacji technologicznej,
ttri  czas kolejnych operacji transportu,
nobr  liczba sztuk w partii obróbkowej.
Nale\
y tu wyjaśnić zapis sumy czasów przygotowawczo  zakończeniowych
w nawiasie. Jest to związane z czasem rozpoczęcia wykonywania zadań przygotowawczych
na stanowisku obróbkowym, poniewa\
mo\
e to nastąpić przed dostarczeniem partii
przedmiotów na stanowisko obróbkowe lub dopiero w chwili jej dostarczenia. Oczywiście
ma to wpływ na długość trwania cyklu wytwarzania, co nale\
y brać pod uwagę przy jego
opracowywaniu (rys.6.2).
Rys. 6.2. Realizacja czasu T w cyklu wytwarzania
pz
Zagadnienie to odnosi siÄ™ tak\
e do pozostałych metod przebiegu procesu wytwarzania.
31
6.3. Przebieg równoległy procesu wytwarzania
Te rodzaj przebiegu charakteryzuje się przekazywaniem wyrobów lub partii transporto-
wej pomiędzy operacjami natychmiast po wykonaniu operacji poprzedzającej. Przebieg
równoległy przebieg odbywa się zazwyczaj w partiach transportowych, których liczność jest
mniejsza od wielkości partii produkcyjnej. W przebiegu tym dopuszcza się przerwy w pracy
stanowisk roboczych po wykonaniu ka\
dej kolejnej partii transportowej z wyjÄ…tkiem naj-
dłu\
szej operacji, której się nie przerywa (rys. 6.3).
Rys. 6.3. Przebieg równoległy realizacji procesu wytwarzania
Długość cyklu wytwarzania w przebiegu równoległym określa wzór:
n n-1 n
C = ntr Å" t + (nobr - ntr )Å" t + ttr îÅ‚"Tpzi Å‚Å‚
" "
WR ji j max
i
ïÅ‚i=1 śł
i=1 i=1 ðÅ‚ ûÅ‚
gdzie:
tji  czas jednostkowy i-tej operacji technologicznej,
tjmax  najdłu\
szy czas jednostkowy operacji wchodzących w skład procesu technologiczne-
go,
Tpzi  czas przygotowawczo  zakończeniowy i-tej operacji technologicznej,
ttri  czas kolejnych operacji transportu,
m  kolejna operacje w procesie technologicznym,
nobr  liczba sztuk w partii obróbkowej,
ntr  liczba sztuk w partii transportowej.
6.4. Przebieg szeregowo  równoległy procesu wytwarzania
Przebieg szeregowo  równoległy stanowi kombinację przebiegów szeregowego i rów-
noległego. Przebieg ten umo\
liwia skrócenie cyklu wytwarzania w stosunku do przebiegu
szeregowego o czasy, w których poszczególne operacje wykonywane są równolegle a sku-
mulowanie przerw z cyklu równoległego umo\
liwia lepsze wykorzystanie czasu pracy urzÄ…-
dzeń technologicznych (rys.6.4).
32
Rys. 6.4. Przebieg szeregowo - równoległy realizacji procesu wytwarzania
Długość cyklu wytwarzania w przebiegu szeregowo  równoległym określa wzór:
n
n n-1 n
C = nobr Å" t - (nobr - ntr )Å" + ttr îÅ‚+ Tpz Å‚Å‚
" " "
WSzR ji "t j min
i i
ïÅ‚ śł
i=1 i=1 ðÅ‚ i=1 ûÅ‚
i=1
gdzie:
tji  czas jednostkowy i-tej operacji technologicznej,
tjmin  czas jednostkowy mniejszy w ka\
dej kolejnej parze porównywanych operacji procesu
technologicznego,
Tpzi  czas przygotowawczo  zakończeniowy i-tej operacji technologicznej,
ttri  czas i-tej operacji transportu,
nobr  liczba sztuk w partii obróbkowej,
ntr  liczba sztuk w partii transportowej.
PoczÄ…tek ka\
dej operacji ustala się tak, aby zapewnić maksymalną ciągłość obróbki na
poszczególnych stanowiskach produkcyjnych.
" gdy operacja następna jest krótsza od poprzedniej tji > tji+1 to wykonanie ostatniego
przedmiotu (lub partii transportowej) na tej operacji powinno się rozpoczynać natych-
miast po zakończeniu poprzedniej operacji na tym przedmiocie (lub partii transporto-
wej)
" je\
eli operacja następna jest dłu\
sza lub równa tji < tji+1 to zasadą jest natychmiastowe
przekazanie przedmiotu (lub partii transportowej) na następną operację uzyskując w ten
sposób ciągłość pracy na wszystkich stanowiskach.
Metoda szeregowa realizacji cyklu jest najmniej efektywna. Powinna być eliminowana na
rzecz metody szeregowo  równoległej, a nawet równoległej. Ta ostatnia jest metodą naj-
bardziej efektywną od strony wykorzystania czasu i kapitału, lecz najtrudniejszą do prak-
tycznej realizacji od strony organizacyjnej.
Porównując przedstawione metody organizacji przebiegu procesu wytwarzania wyrobu
mo\
na stwierdzić, \
e:
" metoda szeregowa cechuje się najdłu\
szym cyklem wytwarzania, najmniejszą ilością ope-
racji transportowych, du\
ym stopniem wykorzystania stanowisk produkcyjnych oraz
ciągłością produkcji; metodę te nale\
y stosować w przypadku krótkich czasów operacji
technologicznych, małej liczbie operacji oraz małej wielkości partii produkcyjnej,
" metoda równoległa cechuje się skróceniem długości cyklu wytwórczego, zwiększona
liczbÄ… operacji transportowych,
" metoda szeregowo  równoległa cechuje się skróceniem cyklu wytwarzania w porówna-
niu z metoda szeregową, zwiększona częstotliwością operacji technologicznych oraz wy-
sokim stopniem wykorzystania stanowisk produkcyjnych i ciągłością produkcji; stoso-
33
walność tej metody to przypadek w którym występują du\
e programy produkcji oraz
długie czasy obróbki.
Ten sam wyrób wykonywany według tej samej technologii, mo\
e mieć cykl wytwórczy na-
wet wielokrotnie dłu\
szy w zale\
ności od metody przechodzenia części przez stanowiska
obróbkowe. Czas przerw w procesie wytwarzania nale\
y traktować bardzo indywidualnie,
dzięki temu mo\
liwe jest znalezienie z
ródeł skrócenia cyklu wytwarzania.
6.5. Wielkość partii transportowej
Realizacja procesu technologicznego w systemie produkcyjnym wymaga przemieszcza-
nia określonej liczby sztuk wyrobów pomiędzy stanowiskami produkcyjnymi, na których są
realizowane kolejne operacje technologiczne. W zale\
ności od przyjętej metody przebiegu
procesu wytwarzania w systemie produkcyjnym transportowi podlegajÄ…:
" partia obróbkowa  przebieg szeregowy,
" partia transportowa  przebieg równoległy i szeregowo  równoległy.
Podział partii obróbkowej na partie transportowe mo\
e być uzale\
niony od wielu wzglÄ™-
dów dotyczących głównie sposobu organizacji produkcji oraz ograniczeń występujących w
samym systemie produkcyjnym.
Mo\
na stwierdzić, \
e im większa liczba partii transportowych tym zwiększają się mo\
liwo-
ści pełnego wykorzystania zdolności produkcyjnych systemu produkcyjnego w określonym
okresie czasu. Niestety mo\
e to spowodować trudności związane z zaplanowaniem procesu
transportu międzystanowiskowego.
Ograniczenia, jakim podlega wyznaczenie liczby partii transportowych mogą wynikać z
dwóch czynników:
" pojemność magazynów (buforów) przystanowiskowych,
" nośności środków transportu międzystanowiskowego,
określonych w systemie produkcyjnym.
Wyznaczenie liczności partii transportowych z wykorzystaniem tych dwóch czynników
wymaga znajomości wymiarów gabarytowych oraz masy półwyrobu.
Wyznaczenie liczby sztuk w partii transportowej mo\
na wyrazić za pomocą wzorów
uwzględniających:
" kryterium pojemności magazynów przystanowiskowych
QB
ntrM =
qw
gdzie:
ntrM  liczba sztuk półwyrobów w partii transportowej wynikająca z kryterium pojemności
magazynów przystanowiskowych,
QB  dostępna pojemność magazynu przystanowiskowego [m3],
qw  objętość 1 szt. półwyrobu [m3]
" kryterium transportu
Pw
ntrT =
M
j
gdzie:
ntrT  liczba sztuk półwyrobów w partii transportowej wynikająca z kryterium nośności
środków transportu wewnętrznego,
Pw  nośność środka transportu [kg],
Mj  masa jednej sztuki półwyrobu [kg]
34
Liczbą sztuk w partii transportowej podlegającą przyjęciu jest maksymalna wartość wyzna-
czona spośród tych dwóch kryteriów.
LiczbÄ™ partii transportowych, na jakÄ… mo\
na podzielić partią obróbkową mo\
na wyznaczyć
z zale\
ności:
nobr
itr =
ntr
gdzie:
it  liczba partii transportowych,
nobr  liczba sztuk w partii obróbkowej,
nT  liczba sztuk w partii transportowej.
Nale\
y zwrócić uwagę na fakt, i\
ten tok postępowania jest słuszny przy zało\
eniu, \
e po-
jemność magazynów przystanowiskowych jest równa. W przeciwnym przypadku determi-
nantem wyznaczenia liczby sztuk w partii transportowej jest magazyn o najmniejszej po-
jemności.
Przy wyznaczaniu liczby partii transportowych nale\
y kierować się zasadą, aby liczności
tych partii była mo\
liwie zbli\
ona do siebie
6.6. Harmonogramowanie operacyjne
Harmonogramowanie na poziomie planowania operacyjnego pozwala na określenie, ja-
kie zlecenia mają być wykonywane, w jakich terminach i z wykorzystaniem, jakich środków
produkcji (zasobów). Do opracowania harmonogramu obcią\
eń stanowisk produkcyjnych
konieczne są informacje odnośnie:
" programu produkcji wyrobów: liczba sztuk w zleceniu, wielkość partii obróbkowych i
transportowych,
" struktury procesu technologicznego: kolejność operacji technologicznych, wykorzysty-
wane zasoby produkcyjne, czasy realizacji operacji,
" struktury procesu wytwarzania: proces technologiczny, operacje pomocnicze (transport
między stanowiskowy, kontrola jakości, itd.).
Harmonogramowanie operacyjne polega na:
" przyjęcia kolejności umieszczania zleceń produkcyjnych na harmonogramie,
" umieszczeniu operacji technologicznych na harmonogramie względem siebie wynikają-
cej z marszruty technologicznej danego zlecenia produkcyjnego
Określenie kolejności umieszczania zleceń produkcyjnych na harmonogramie uzyskuje
się na podstawie przyjętych priorytetów. Priorytety są ustalane odnośnie klientów na zlece-
nia produkcyjne (np. wiarygodność klienta), ale tak\
e kryteriów optymalizacji harmonogra-
mu produkcyjnego np. minimalne koszty jednostkowe wyrobu, minimalny czas realizacji
zlecenia, itp. Jednak to zagadnienie jest pomijane w opracowaniu (priorytety zostajÄ… wska-
zane podczas projektowych zajęć dydaktycznych).
Jedną z powszechnie wykorzystywanych technik tworzenia harmonogramów obcią\
eń
zasobów w systemie wytwarzania jest harmonogram Gantta. Harmonogram ten sporządza-
ny jest w układzie współrzędnych, gdzie oś x jest osią czasu, natomiast na osi y usytuowane
sÄ… zasoby systemu wytwarzania. OÅ› czasu jest podzielona na jednakowe okresy czasu. W
takim układzie istnieje mo\
liwość przydzielania (przy wykorzystaniu form graficznych) i
kontroli wykonywanych zadań (operacji) do danego zasobu. Operacje najczęściej oznacza-
ne są w postaci  pasków , których długość odpowiada czasowi realizacji danego zadania.
Na rys. 6.5 przedstawiono przykład budowy harmonogramu Gantta dla planowania obcią-
\
eń stanowisk produkcyjnych oraz transportu międzystanowiskowego.
Oczywiście kolejność usytuowania  pasków operacji na harmonogramie ściśle odzwiercie-
dla strukturÄ™ cyklu wytwarzania.
35
Harmonogram operacyjny opracowuje się dla danego okresu czasu. Jego długość oraz
jednostka czasu jest uzale\
niona przede wszystkim od formy organizacji procesu wytwa-
rzania: rytmicznej, nierytmicznej.
Rys. 6.5. Przykład budowy harmonogramów Gantta
Wytwarzanie nierytmiczne charakteryzuje się brakiem  stałej postać harmonogramu,
poniewa\
jest to niemo\
liwe ze względu na du\
ą częstotliwość dopływu zleceń produkcyj-
nych na ró\
ne wyroby. Dlatego okres harmonogramowania wynosi zwykle 3-5 dni. Jednak
zaletą harmonogramów Gantta jest mo\
liwość ciągłego uaktualniania przydziału zadań, co
mo\
e wynikać np. z napływu następnego zlecenia produkcyjnego, awarii stanowiska pro-
dukcyjnego. PozwalajÄ… tak\
e na rozpoznanie jak zmiany wpływają na wykonanie innych
zadań. Oczywiście ma to jedynie sens w przypadku planowania w krótkim okresie czasu
oraz dla niewielkiej liczby zleceń produkcyjnych.
Projektowanie harmonogramu dla wytwarzania rytmicznego odbywa siÄ™ dla jednego
okresu powtarzalności i tworzony jest tzw. harmonogram wzorcowy, który jest normaty-
wem wytwarzania dla ka\
dego następnego powtórzenia.
Przy projektowaniu harmonogramu występują następujące zjawiska [1]:
" kolejność układania zleceń produkcyjnych na harmonogramie ma istotny wpływ na wy-
dłu\
enie cyklu wytwarzania,
" wskaz
nik wydłu\
enia cyklu wytworzenia danego wyrobu wzrasta w miarÄ™ kolejnego
układania zleceń produkcyjnych; zlecenie umieszczone w pierwszej kolejności cechuje
siÄ™ najmniejszym wskaz
nikiem wydłu\
enia,
" im większe obcią\
enie stanowisk produkcyjnych tym wskaz
niki wydłu\
enia cyklu wzra-
stajÄ…,
" pojawia się dylemat podzielić partię produkcyjną czy wydłu\
yć cykl wytwarzania,
" zapewnienie ciągłości cyklu wytwarzania (ciągłość pomiędzy poszczególnymi operacja-
mi) powoduje wydłu\
enie cyklu.
Do oceny wariantów harmonogramów mo\
na posłu\
yć się wskaz
nikiem jakości (wy-
dłu\
enia) harmonogramu dla jednego bÄ…dz
zbioru zleceń produkcyjnych, obliczonego z
wzoru:
36
n
"CwT
i
i=1
Wh =
n
"CwR
i
i=1
gdzie:
Wh  wskaz
nik jakości harmonogramu produkcyjnego,
CwTi  teoretyczny cykl wytwarzania i-tego wyrobu,
CwRi  rzeczywisty cykl wytworzenia i-tego wyrobu odczytany z harmonogramu.
Wynikiem przeprowadzonego procesu harmonogramowania sÄ… obciÄ…\
enia poszczegól-
nych stanowisk produkcyjnych.
6.7. Schemat struktury procesu wytwarzania
StrukturÄ™ procesu wytwarzania mo\
na przedstawić wykorzystując symbole reprezentują-
ce poszczególne (operacje) fazy tego\
procesu. W tabeli 6.1 przedstawiono oznaczenia po-
szczególnych operacji wchodzących w skład procesu wytwarzania.
Rys. 6.6. Schematy oznaczeń operacji w procesie wytwarzania [1]
Symbole te sÄ… wykorzystywane do analizowania i projektowania struktury procesu wy-
twórczego w skali mikroorganizacyjnej. Polega to na sporządzeniu: schematu strukturalne-
go (rys. 6.7) lub tabeli strukturalnej (rys. 6.8).
37
Rys. 6.7. Struktura procesu wytwarzania wyrobu prostego
Rys. 6.8. Przykład tabeli struktury procesu wytwarzania
Przy czym nale\
y zauwa\
yć, \
e w przypadku przedstawiania procesu wytwórczego w posta-
ci tabeli strukturalnej wprowadzono pewne uproszczenia odnoszÄ…ce siÄ™ do zobrazowania
graficznego poszczególnych rodzajów operacji. Wprowadzono jedynie oznaczenia ogólne
odnoszące się do operacji obróbkowych, transportowych, magazynowych i kontrolnych.
38
7. ANALIZA WYKORZYSTANIA ZDOLNOÅšCI PRODUKCYJNYCH
Wykorzystanie zdolności produkcyjnych określa, w jaki stopniu zdolności produkcyjne
systemu wytwarzania bÄ…dz
jednego z jej zasobów (stanowiska produkcyjnego) w danym
okresie czasu zostały wykorzystane na realizację procesu wytworzenia wyrobów. Analiza
taka pozwala określić efektywne zdolności produkcyjne. Efektywne zdolności produkcyjne
mo\
na obliczyć z wzoru:
n
"CwRi
Gz i=1
Ć = =
Gp n
"Fnm
j
j=1
gdzie:
CwRi  cykl rzeczywisty procesu wytwarzania i-tego wyrobu,
Fnmj  fundusz nominalny j-tej maszyny w systemie produkcyjnym dla danego okresu czasu.
Dla danego stanowiska produkcyjnego wykorzystanie zdolności produkcyjnych w danym
okresie wyra\
a wzór:
n
Å" t
"nobri j
ji
i=1
Õ =
j
Fnm
j
gdzie:
Õj - współczynnik wykorzystania mo\
liwości produkcyjnych j-tego stanowiska produkcyj-
nego,
Fnmj  fundusz nominalny czasu j-tej maszyny w danym okresie czasu,
tjji  czas jednostkowy operacji technologicznej i-tego wyrobu wykonywanej na j-tym sta-
nowisku produkcyjnym,
nobri  liczność partii produkcyjnej i-tego wyrobu.
`Na rys. 6.1 przedstawiono przykład określania danych do wyznaczenia stopnia wyko-
rzystania zdolności produkcyjnych w danym okresie czasu dla danego stanowiska produk-
cyjnego.
Rys. 7.1. Wyznaczanie wykorzystania zdolności produkcyjnych
Dla przedstawienia stopnia wykorzystania zdolności produkcyjnych mo\
na sporządzić wy-
kres obciÄ…\
eń, którego przykład przedstawiono na rys.6.2.
39
Rys. 7.2. Wykres stopnia wykorzystania zdolności produkcyjnych
Analiza zdolności produkcyjnych a w szczególności stopnia ich wykorzystania przez środki
produkcyjne dostarcza cennych informacji, które mogą być pomocne podczas określania
przydatności danego środka produkcji w całym cyklu wytwarzania. Obrabiarka, która tylko
w nieznacznym stopniu wykorzystuje zdolności produkcyjne generuje, bowiem koszty,
których nie mo\
na przypisać do wytworzenia \
adnego wyrobu.
40
8. ZARZ
DZANIE ZAPASAMI PRODUKCYJNYMI
8.1. Struktura zapasów produkcyjnych
Zapasy produkcyjne są to materiały niezbędne do zachowania ciągłości wytwarzania.
Zapasy są związane z faza przedprodukcyjną (zapasy materiałów wejściowych), fazą pro-
dukcyjną (zapasy robót w toku) oraz fazą poprodukcyjna (zapasy wyrobów gotowych)
oczekujące na proces wytwarzania lub w wyroby gotowe przeznaczone do wysyłki. Klasyfi-
kację zapasów produkcyjnych z punktu widzenia kryterium organizacji i zarządzania przed-
stawiono na rys. 8.1:
Rys. 8.1. Podział zapasów produkcyjnych
W systemie produkcyjnym wielkość zapasów jest czynnikiem, który w bardzo du\
ym
stopniu wpływa na strukturę czasu realizacji zamówienia. Nieodpowiednia wielkość zapa-
sów powoduje tworzenie niepo\
ądanych magazynów (buforów), co ma bezpośredni wpływ
na koszt wyrobu i kapitał przeznaczony na obsługę zlecenia produkcyjnego.
8.2. Zapasy magazynowe materiałów produkcyjnych
Procesy wytwarzania wymagają dostarczenia wielu surowców, półproduktów, materia-
łów i części niezbędnych do wytworzenia wyrobów. Realizacją tych zadań zajmuje się pod-
system zaopatrzenia. Stanowi on połączenie pomiędzy dostawcami i produkcją. Przedmio-
tem zaopatrzenia są towary (surowce, materiały, towary i części nabyte w handlu), które
nale\
y dostarczyć do systemu produkcyjnego, zgodnie z jego zapotrzebowaniem.
Istotny wpływ na koszty zaopatrzenia mają stosowane zasady zewnętrznego zaopatrze-
nia materiałowego. Mo\
na wyró\
nić dwie zasady, które stawiają inne wymagania planowa-
niu zaopatrzenia.
" indywidualne zaopatrzenie w razie zapotrzebowania (produkcja bez magazynowania) 
wymagane materiały są dostarczane w chwili wystąpienia zapotrzebowania. Du\
Ä… zaletÄ…
jest to, \
e nie ma potrzeby magazynowania materiałów, wskutek tego bardzo niskie jest
zaanga\
owanie kapitału i koszty magazynowania. Z drugiej strony mogą wystąpić opóz
-
nienia w produkcji wynikające z oczekiwania na nadejście materiału.
" zaopatrzenie z utrzymywaniem zapasów (produkcja z magazynowaniem)  materiały są
utrzymywane w przedsiębiorstwie w zapasie z przeznaczeniem na pokrycia zapotrzebo-
wania wewnętrznego. W ten sposób przedsiębiorstwo uniezale\
nia siÄ™ od zaopatrzenia
41
zewnętrznego i staje się mniej podatne na opóz
nienia dostaw. Powoduje to jednak du\
e
zaanga\
owanie kapitału i wy\
sze koszty magazynowania.
Te dwa rodzaje produkcji z magazynowaniem i bez magazynowania uwidaczniajÄ… konflikt
celów. Wymaganiem jest, aby produkcja przebiegała w sposób niezakłócony, a z drugiej
strony by kapitał zaanga\
owany i koszty magazynowania były minimalne.
Problem przy podejmowaniu decyzji o uzupełnieniu zapasów polega na tym, \
eby określić
czas i wielkość zamówienia, aby w ten sposób zminimalizować koszty zapasów magazyno-
wych a jednocześnie zapewnić ciągłość produkcji.
8.3. System pracy magazynu
Sterowanie pracÄ… magazynu mo\
e odbywać się według dwóch metod:
" zapasu informacyjnego,
" stałego cyklu dostaw.
Sterowanie według zapasu informacyjnego w magazynie  polega na bie\
Ä…cym ob-
serwowaniu rzeczywistego stanu zapasu w magazynie, porównywaniu go z normatywnymi
poziomami i w zale\
ności od relacji między nimi podejmowaniu decyzji o uruchomieniu
partii dostaw. Rysunek 7.2 przedstawia schemat pracy magazynu według tej metody.
Rys. 8.2. Model pracy magazynu według zapasu informacyjnego
Schemat pracy magazynu jest następujący. W chwili rozpoczęcia cyklu wytwarzania poziom
zapasów określa stan Z1. Trwanie cyklu wytwarzania powoduje pomniejszanie stanu zapa-
sów, a\
do chwili, gdy osiągnie on poziom zapasu informacyjnego. Powoduje to podjęcie
decyzji o przygotowaniu zamówienia, a zło\
enie zamówienia u dostawcy następuje po cza-
sie zwiÄ…zanym z przygotowaniem dokumentacji dostawy. Elementami tego modelu pracy
sÄ…:
" zapas maksymalny  wynika z pojemności magazynu,
" stan zapasu informacyjnego  osiągnięcie tego stanu powoduje podjęcie przygotowań
dostawy (dokumentacja),
" czas dostawy (uzgodniony z dostawcÄ…),
" zapas rezerwowy  ma zapewnić normalna pracę przedsiębiorstwa pomimo zakłóceń
jakie mogą wystąpić. Zakłóceniami mogą być: opóz
nienia dostawy, wahania zapotrze-
bowania, występujące braki w dostawach lub produkcji..
Sterowanie pracą magazynu według stałego rytmu dostaw  polega na ustaleniu
względnie stałego rytmu partii dostaw, według którego zostają określone wzorcowe termi-
42
ny kontroli stanu zapasu w magazynie, a tym samy wzorcowe terminy dostaw. Jest to tak
zwane zapotrzebowanie okresowe. Model pracy magazynu według tej metody przedsta-
wiono na rys. 7.3.
Rys. 8.3.Model pracy magazynu ze względu na stały rytm dostaw
Schemat pracy magazynu polega na takim ustaleniu stałego rytmu dostaw, aby poziom za-
pasów wynikający z trwania cyklu wytwarzania znajdował się po dokonaniu dostawy w za-
kresie stanu optymalnego. Ten model pracy magazynu mo\
e być wykorzystywany w proce-
sach wytwórczych powodujących stałe tempo zu\
ycia zapasów produkcyjnych. W przeciw-
nym przypadku (zmienne tempo zu\
ycia), mo\
e to być powodem częstego przekraczania
stanu zapasów maksymalnych i minimalnych uniemo\
liwiajÄ…cych poprawne funkcjonowa-
nie magazynu, a tak\
e zakłócenia w procesie wytwarzania.
8.4. Partia dostaw materiałów
W procesie zamawiania wa\
ną decyzją jest ilość zamawianych materiałów, którą mo\
e
być wielkość partii. Przy określaniu wielkości zamówienia nale\
y rozwiązać typowy dla logi-
styki konflikt celów. Wielkość zaanga\
owania kapitału i związanych z tym kosztów maga-
zynowania zale\
y od wielkości zamówienia. W przypadku du\
ych zapasów magazynowych
powstają wysokie koszty magazynowania, natomiast niskie koszty zamawiania. Przy małej
ilości partii powstają niskie koszty magazynowania przy du\
ych kosztach zamawiania.
Przy ustalaniu wielkości partii dostaw korzysta się z poni\
szych modeli.
 Partia na partię  zamawiana jest taka ilość materiałów, na którą jest zapotrzebowanie
w danym okresie,
Partia zapewniająca stały rytm dostaw  przyjmuje się ilość dostaw w danym okresie, z
której wynika wielkość partii dostaw gwarantujących osiągnięcie wymaganego całkowitego
zapotrzebowania w tym okresie.
Stała wielkość zamówienia  zamówieniu podlega zawsze taka sama ilość materiałów
mo\
e wynikać z: przesłanek technologiczno  technicznych i organizacyjnych takich jak np.
optymalne wykorzystanie środka transportu; ekonomicznej wielkości zamówienia.
Ekonomiczna wielkość partii dostaw  określana jest dla przypadku,
w którym suma koszty magazynowania i zakupu jest najmniejsza, wtedy wielkość zamówie-
nia jest optymalna. Zale\
ność tę przedstawiono na rys.8.4:
43
Rys. 8.4. Optymalna wielkość zamówień
Dla wyliczenia ekonomicznej wielkości partii dostaw stosuje się następującą regułę [11]:
2 Å" Z Å" K
zak
ndost =
kmag
gdzie:
Z  zapotrzebowanie danego okresu,
Kzak  koszt zakupu na jedno zamówienie,
kmag  koszt jednostkowy (na sztukÄ™ i okres czasu) magazynowania.
Optymalna wielkość zamówienia mo\
e mieć du\
e znaczenie w przedsiębiorstwach, po-
niewa\
dzięki uwzględnieniu tej wielkości mo\
na obni\
ać koszty w dziale zaopatrzenia i w
magazynie.
Okresowa wielkość partii dostaw
Wyznaczenie wielkości partii dostaw pokrywającej zapotrzebowanie na materiały w da-
nym okresie polega na poszukiwaniu okresów zapotrzebowania, które powinny być połą-
czone w jedno zamówienie z punktu widzenia kryterium kosztów magazynowania oraz
ponownego zamówienia.
Procedura polega na porównywaniu kosztów zakupów materiałów dla kolejnych n okresów
z kosztami zakupu dla następnych n+1 okresów. Procedurę kontynuuje się do momentu, a\

korzystniej jest dokonać zakupu dla n okresów ni\
dla n+1 okresów. Wyra\
a to wzór [10]:
2 Å" K
zam
n(n +1) Å" Zn+1*#
Kmag
gdzie:
Kzam  koszt zamówienia,
Kmag  koszt magazynowania dla okresu n,
Zn+1  zapotrzebowanie w okresie n+1.
Na rysunku 8.5 przedstawiono algorytm obrazujÄ…cy przedstawiona procedurÄ™.
44
Rys. 8.5. Algorytm obliczania partii dostaw [10]
W celu przedstawienia tej procedury poni\
ej zaprezentowano przykład.
Przykład
Dane: Całkowite koszty zamówienia i ich dostarczenia wynoszą Kzam = 90 zł, koszty maga-
zynowania wynoszą Kmag = 4 zł tygodniowo na sztukę. Zapotrzebowanie na materiał w da-
nym tygodniu przedstawiono poni\
ej.
Tydzień 1 2 3 4
Zapotrzebowanie
1 3 5 8
D [szt.]
W celu określenia terminów i ilości zamawianych materiałów nale\
y:
" obliczyć
2 Å" K 2 Å" 90
zam
= = 45 [szt./tydz.]
Kmag 4
" przyjąć n = 1 i obliczyć
n(n +1) Å" Dn+1 = 1Å" 2 Å" 3 = 6 [szt.tydz.]
wartość ta jest mniejsza od wartości 45, nie ma minimum.
" przyjmuje siÄ™ n = 2 i oblicza dalej:
n(n +1) Å" Dn+1 = 2 Å" 3Å" 5 = 30 [szt.tydz.]
nadal ta wartość jest mniejsza od 45,
" przyjmuje siÄ™ n = 3
n(n +1) Å" Dn+1 = 3Å" 4 Å"8 = 96 [szt.tydz.]
jest to wartość większa od 45 i znaleziony został minimalny koszt. Oznacza to, \
e na po-
czÄ…tku pierwszego tygodnia nale\
y zaplanować dostawę.
45
W celu kontynuowania analizy dla następnych tygodni nale\
y przyjąć, \
e ka\
de nowe obli-
czenia rozpoczyna się od wartości n = 1.
8.5. Zapasy produkcji w toku
Zapasy produkcji w toku obejmują całość strumienia produkcji od momentu pobrania z
magazynu materiałów produkcyjnych do chwili przekazania wyrobu finalnego do magazynu
wyrobów gotowych. Dzielą się na zapasy pozacykliczne oraz cykliczne (rys.8.6).
Rys. 8.6. Zapasy produkcji w toku
A. Zapasy pozacykliczne  są to wyroby będące aktualnie poza przebiegiem procesu wy-
twarzania. Stanowią je wyroby oczekujące na obróbkę w magazynie produkcji w toku.
B. Zapasy cykliczne  obejmujÄ… wyrobu aktualnie znajdujÄ…ce siÄ™ w procesie wytwarzania.
Ich z
ródłem jest organizacja całego przebiegu procesu wytwarzania i jest ściśle związany z
długością cyklu wytwarzania, co wyra\
a wzór:
Zc = Cw Å" zg
i i i
gdzie:
Zci  zapas cykliczny w procesie wytwarzania i-tego wyrobu,
Cwi  długość cyklu wytwarzania i-tego wyrobu,
zgi  zadanie godzinowe dla i-tego wyrobu.
Ze względu na aktualne miejsce przebywania zapasy cykliczne mo\
na podzielić na:
Zapasy operacyjne (wewnątrzkomórkowe)  zwane tak\
e technologicznymi to prze-
ciętna liczba wyrobów/półwyrobów znajdujących aktualnie w obróbce na stanowiskach
produkcyjnych (wyroby zamocowane na urzÄ…dzeniu produkcyjnym),
Zapasy międzyoperacyjne  to części i półwyroby znajdujące się w transporcie i na skła-
dowiskach międzyoperacyjnych. Składają się na nie:
" zapas obrotowy  wynikający z braku synchronizacji pomiędzy stanowiskami produk-
cyjnymi wykonującymi kolejno następującymi po sobie operacjami procesu technolo-
gicznego. Wielkość tego zapasu jest uzale\
niony od czasu trwania tych operacji oraz ich
wzajemnego usytuowania w cyklu wytwarzania
Zapas obrotowy mo\
na obliczyć z wzoru ogólnego:
46
d o
ëÅ‚ öÅ‚
Tji Tji+1
k
ìÅ‚ ÷Å‚
Zmo = -
d o
ìÅ‚ ÷Å‚
t t
ji ji+1
íÅ‚ Å‚Å‚k
gdzie:
Zmok  zapas obrotowy pomiędzy dwoma stanowiskami produkcyjnym wykonującymi
kolejno po sobie następujące operacje technologiczne w danej chwili czasu k,
d
Tji  czas zwiÄ…zany z wykonaniem i-tej operacji technologicznej na n-sztukach wyro-
bów do chwili czasu k na stanowisku dostarczającym,
o
Tji+1  czas zwiÄ…zany z wykonaniem i+1 operacji technologicznej na n-sztukach wyro-
bów do chwili czasu k na stanowisku odbierającym,
td  czas jednostkowy wykonania i-tej operacji technologicznej na stanowisku produk-
ji
cyjnym dostarczajÄ…cym,
to  czas jednostkowy wykonania i+1 operacji technologicznej na stanowisku produk-
ji+1
cyjnym odbierajÄ…cym.
Obliczanie zapasów międzyoperacyjnego obrotowego słu\
y do określenia wymaganej
powierzchni odkładczej na stanowisku produkcyjnym.
Na rys. 8.7 przedstawiono przykład kształtowania się zapasów międzyoperacyjnych
pomiędzy dwoma stanowiskami produkcyjnymi wykonującymi kolejne operacje techno-
logiczne.
Rys. 8.7. Przykład zapasów międzyoperacyjnych pomiędzy dwoma stanowiskami produkcyjnymi
Rozpatrując kolejno chwile czasu k otrzymujemy następujące wartości zapasów między-
operacyjnych obrotowych.
W chwili k1 następuje rozpoczęcie wykonywania operacji 1 na stanowisku Ob1 zapas ten
wynosi zero. W chwili czasu k2 rozpoczyna siÄ™ wykonywanie operacji 2 na stanowisku
Ob2, do tego czasu wykonano na stanowisku Ob1 wyrobów w ilości n1. Zapas między-
operacyjny wynosi:
ëÅ‚ n1 Å" t öÅ‚
j1
k2
ìÅ‚
Zmo = - 0÷Å‚
ìÅ‚ ÷Å‚
t
j1
íÅ‚ Å‚Å‚k
2
Dla k3 w której następuje zakończenie wykonywania operacji 1 dla n sztuk wyrobów, zapas
wynosi:
ëÅ‚ - n1)Å" t n2 Å" t öÅ‚
(n
j1 j2
k3
ìÅ‚ ÷Å‚
Zmo = -
ìÅ‚ ÷Å‚
t t
j1 j2
íÅ‚ Å‚Å‚k
3
47
W chwili k4 następuje zakończenie wykonywania operacji 2 na stanowisku Ob2 i zapas
miedzy operacyjny ponownie przyjmuje wartość zerową.
" zapas transportowy  obejmuje części i półwyroby znajdujące się aktualnie
w transporcie,
" zapas zabezpieczający  stanowi pewną rezerwę części i półwyrobów znajdujących się
na stanowisku obróbkowym w przypadku zaistnienia nieprzewidzianych zakłóceń (braki
narzędzi obróbkowych, braki materiałów, nieobecności obsługi na stanowisku obrób-
kowym).
" zapas kompensacyjny  stanowi części i półwyroby będące na stanowiskach odkładczych
słu\
ące do wyrównywania okresowych zmian wydajności pracy.
W przypadku zapasów produkcji w toku celem powinno być utrzymywanie takiego ich
poziomu minimalnego, który jest konieczny do zachowania ciągłości wytwarzania. Wysoki
poziom tych zapasów powoduje, \
e zajmujÄ… one du\
Ä… powierzchniÄ™ przy stanowiskach
obróbkowych. Wreszcie wysoki ich poziom powoduje zamro\
enie kapitału obrotowego
przedsiębiorstwa, który mógłby przynosić zyski w innych obszarach.
48
9. RACHUNEK KOSZTÓW WYTWARZANIA
9.1. Zadania rachunku kosztów
Zadaniem rachunku kosztów jest ilościowa i wartościowa ewidencja, rozdział kosztów
powstajÄ…cych w wyniku funkcjonowania systemu produkcyjnego (wytwarzania).
Rachunek kosztów odnosi się do trzech obszarów:
" rodzajowy rachunek kosztów  ewidencja ponoszonych lub poniesionych kosztów wg
rodzajów,
" rachunek kosztów wg miejsc powstawania  rozliczenie kosztów na miejsca ich po-
wstawania,
" rachunek kosztów wg nośników (obiektów)  obliczenie wielkości kosztów przypadają-
cych na wyrób, zlecenie produkcyjne.
Rachunek kosztów przeprowadzany jest według etapów (rys.9.1 [11]):
" ewidencja kosztów  informacje o wartościach kosztów,
" rozliczenie kosztów  kalkulacja kosztów,
" wykorzystanie informacji o kosztach.
Rys. 9.1. Etapy rachunku kosztów
Celem przeprowadzenia rachunku kosztów jest okresowa lub odnoszona do nośnika kosz-
tów ewidencja kosztów powstałych podczas realizacji procesów wytwarzania bądz
plano-
wania kosztów związanych z realizacją zleceń produkcyjnych.
W związku z tym rachunek kosztów mo\
e dotyczyć kosztów:
" planowanych (przyszłych, ex ante)  przewidywane koszty na podstawie planowanych
cen, eksploatacji zasobów oraz wskaz
ników; na tej podstawie są opracowywane kalkula-
cje ofertowe,
" przeszłych (poniesionych, ex post)  koszty rzeczywiście poniesione w pewnym okresie
czasu; wykorzystywane kalkulacja wynikowa (sprawozdawczości).
Podstawowe kryteria podziału rodzajów kosztów to:
" koszty bezpośrednie  wszystkie koszty, które mo\
na bezpośrednio przyporządkować do
danego nośnika (wyrób, zlecenie),
" koszty pośrednie  koszty, których nie mo\
na na pomocą dowodów księgowych przypi-
sać bezpośrednio do wyrobu bądz
zlecenia produkcyjnego. W zwiÄ…zku
z tym rozliczane są pośrednio na wyroby za pomocą kluczy rozdziału.
W opracowaniu zagadnienia rachunku kosztów odniesiono tylko do systemu wytwarzania
rachunek realizowanych w nim procesów, pomijając przy tym inne składowe kosztów
związanych z całym systemem produkcyjnym (marketing, administracja, sprzeda\
).
49
9.2. Kalkulacja kosztów
Kalkulacja kosztów polega na ustaleniu wartości kosztów rodzajowych przypadających
na przedmiot (obiekt) kalkulacji, którymi mogą być:
" pojedynczy wyrób,
" zlecenie produkcyjne.
W zale\
ności od czasu sporządzania kalkulacji i danych, które są przyjmowane do jej ze-
stawienia, kalkulacje dzieli siÄ™ na:
" kalkulację wstępna (ofertowa) która jest sporządzana przed rozpoczęciem wytwarzania i
opiera się na kosztach przewidywanych. Podstawą kalkulacji wstępnej są normy i wskaz
-
niki techniczno-ekonomiczne, ceny średnie, koszty uznane za przeciętne dla danej bran\
y
czy produktu, zadaniem tej kalkulacji jest ustalenie propozycji ceny kalkulacja ta ma wy-
Å‚Ä…cznie charakter orientacyjny, jest bowiem sporzÄ…dzana w czasie, kiedy nie ma jeszcze
dokładnych opracowań konstrukcyjnych i technologicznych. Ma ona podstawowe zna-
czenie decyzyjne, umo\
liwia, bowiem powzięcie decyzji, czy jednostka mo\
e się podjąć
wykonania zamówienia.
" kalkulację planowaną jest sporządzana w trakcie ustalania planów, jest ona oparta na za-
Å‚o\
eniach przyjętych do opracowania planów dotyczących zu\
ycia środków produkcji,
norm wydajności pracy, kalkulacja ta odzwierciedla w planowanym koszcie wytworzenia
poszczególnych wyrobów przewidywane normy wykorzystania zdolności produkcyjnej,
zu\
ycia materiałów, wydajności pracy, opiera się na obowiązujących w chwili jej zesta-
wienia cenach i stawkach płac, normach zu\
ycia materiałów, czasu pracy i usług obcych
oraz planowanych narzutach kosztów pośrednich.
" kalkulację wynikową, która jest oparta na danych rzeczywistych; jest ona sporządzana
okresowo i odzwierciedla faktyczne wykonanie zało\
onych w kalkulacji planowanej
norm zu\
ycia składników majątku i pracy ludzkiej.
Określenie kosztów wyrobu wymaga określenia kosztów bezpośrednich oraz narzutów
kosztów pośrednich powstających w poszczególnych działach systemu wytwarzania.
Głównym problemem jest określenie udziału kosztów pośrednich występujących bądz

planowanych w koszcie jednostkowym wyrobu lub zlecenia produkcyjnego.
Istniej wiele metod kalkulacji kosztów pośrednich, które są szeroko opisywane
w literaturze np. [11]. W opracowaniu opisano tylko jednÄ… z metod a mianowicie kalkulacjÄ™
doliczeniowÄ… zleceniowÄ….
Kalkulacja doliczeniowa jest stosowana w systemach wytwarzania, w których następuje
wytwarzanie zró\
nicowanych wyrobów, co do ilości i asortymentu. Kalkulacja doliczeniowa
zleceniowa dotyczy w praktyce zleceń produkcyjnych. Zgodnie z nimi dla poszczególnych
zleceń, rejestrowane są wszystkie koszty bezpośrednie poniesione na wytwarzanie w ra-
mach danego zlecenia. Natomiast koszty pośrednie, dotyczące tylko bie\
Ä…cego okresu pla-
nistycznego, ujmowane są w łącznej wartości dla systemu wytwarzania bądz
dla poszcze-
gólnych komórek produkcyjnych tego\
systemu. Na koniec danego okresu planistycznego
podlegają rozliczeniu na wszystkie zlecenia produkcyjne bez względu na to, czy wytwarza-
nie tych zleceń zostało w danym okresie zakończone, czy te\
będzie kontynuowane w na-
stępnych okresach (rys.9.2).
50
Rys. 9.2. Schemat kalkulacji kosztów
Kalkulacja kosztów bezpośrednich
Kalkulacja kosztów bezpośrednich polega na przyporządkowaniu poszczególnym obiek-
tom kalkulacji (zlecenia/wyroby), miejscom powstania kosztów albo fazom działalności na
podstawie z
ródłowych dokumentów: materiały bezpośrednie, robocizna bezpośrednia.
A. Koszty materiałów bezpośrednich zlecenia produkcyjnego
KM = M Å" C Å" Ni
j j
gdzie:
Mj  mas jednej sztuki półwyrobu [kg],
Cj  cena jednostkowa półwyrobu [zł/kg]
Ni  wielkość zlecenia produkcyjnego [szt.]
B. Koszty robocizny bezpośredniej
n
KR = (S Å"TNi )
" pj
i=1
gdzie:
Spj  stawka jednostkowa wynagrodzenia pracownika obsługującego j-te stanowisko
produkcyjne [zł/h],
TNj  norma czasu wykonania i-tej operacji procesu technologicznego [h]
Kalkulacja kosztów pośrednich
Koszty pośrednie to koszty funkcjonowania i eksploatacji poszczególnych stanowisk
produkcyjnych, komórek produkcyjnych systemu wytwarzania (miejsca powstawania kosz-
tów) a tak\
e koszty związane z niewykorzystanymi zdolnościami produkcyjnymi. Koszty
niewykorzystanych zdolności produkcyjnych są związane przede wszystkich z ponoszoną
amortyzacją urządzeń produkcyjnych oraz płac bezpośrednich w okresie, kiedy nie są reali-
zowane procesy wytwarzania. Koszty ogólne mo\
na wyrazić wzorem:
KOT = K + K + ...
D1 D2
T T
gdzie:
KOT  koszty ogólne (pośrednie) systemu wytwarzania w okresie czasu T,
KD1,..  koszty pośrednie komórek produkcyjnych systemu wytwarzania w okresie czasu T,
Doliczenie kosztów pośrednich poszczególnych miejsc powstawania kosztów systemu
wytwarzania do kosztów jednostek kalkulacyjnych (zleceń) wymaga określenia podstawy
51
rozliczenia tych kosztów, tzw. kluczy doliczeniowych  wielkości wyra\
ajÄ…cej proporcjo-
nalnÄ… zale\
ność w stosunku do doliczania kosztów ustalając stawki doliczeniowe. Jako
podstawę obliczania kluczy doliczeniowych kosztów pośrednich są wykorzystywane wiel-
kości wyra\
one: ilościowo  liczba roboczogodzin, maszynogodzin, wartościowo  płace
bezpośrednie, koszty materiałów bezpośrednich czy te\
suma bezpośrednich kosztów jed-
nostek kalkulacyjnych.
Stawka doliczeniowa kosztów pośrednich komórki produkcyjnej
Obliczenie tej wielkości dla danego zlecenia produkcyjnego polega na określeniu podstawy
klucza doliczeniowego oraz stawki doliczeniowej. Wyra\
a to wzór:
SDi = pi Å" SKi
gdzie:
SDi  stawka doliczeniowa kosztów pośrednich komórki produkcyjnej do i-tego zlecenia
produkcyjnego,
pi  podstawa klucza doliczeniowego i-tego zlecenia produkcyjnego,
SKi  klucz doliczeniowy kosztów pośrednich komórki produkcyjnej do i-tego zlecenia
produkcyjnego,
" klucz doliczeniowy kosztów pośrednich komórki produkcyjnej do i-tego zlecenia pro-
dukcyjnego określa zale\
ność:
KDT
SKi = Å"100%
n
pi
"
i=1
gdzie:
KDT  koszty pośrednie komórki produkcyjnej w okresie czasu T,
pi  podstawa klucza doliczeniowego i-tego zlecenia produkcyjnego.
Poni\
ej przedstawiono przykład kalkulacji kosztów pośrednich komórki produkcyjnej
metodÄ… kalkulacji doliczeniowej zleceniowej.
Koszty bezpośrednie zleceń produkcyjnych kształtują się według kart kalkulacyjnych na-
stępująco:
Zlecenie nr 1 Zlecenie nr 2 RAZEM
Materiały bezpośrednie 1.600,- 1.200,- 2.800,-
Płace bezpośrednie 800,- 400,- 1.200,-
2.400,- 1.600,-
Koszty komórki produkcyjnej wynoszą 1.000 i są dzielone proporcjonalnie do kosztów
bezpośrednich. Zakończono zlecenie nr 1 na 500 szt. wyrobów A, zlecenie nr 2 nie zakoń-
czono.
RozwiÄ…zanie
1. Rozliczenie kosztów pośrednich.
Koszty bezpośrednie dwóch zleceń wynoszą 4.000. Oblicza się, jaka część kosztów wydzia-
Å‚owych przypada na ka\
de zlecenie  klucz doliczeniowy.
1000
SK = Å"100% = 25%
4000
52
stawka (narzut) doliczeniowy kosztów pośrednich komórki na poszczególne zlecenia
wynoszÄ…:
" zlecenie nr 1
SD1 = 2400 Å" 25% = 600
" zlecenie nr 2
SD2 = 1600 Å" 25% = 400
2. Tabela kalkulacyjna
Pozycja kalkulacyjna Zlecenie nr 1 Zlecenie nr 2 RAZEM
Materiały bezpośrednie 1.600 1.200 2.800
Płace bezpośrednie 800 400 1.200
Koszty komórki prod. 600 400 1.000
SUMA 3.000 2.000 5.000
Kalkulacja kosztów wykonania zlecenia
Na podstawie tak przeprowadzonej kalkulacji planowany koszt techniczny wytworzenia
zlecenia produkcyjnego w danej jednostce planowania określa się wzorem:
KTW = K + SDi
B i
i
gdzie:
KTi  koszty technologiczne i-tego zlecenia produkcyjnego,
SDi  stawka doliczeniowa kosztów pośrednich komórki produkcyjnej do i-tego zlecenia
produkcyjnego,
Określenie planowanych całkowitych kosztów technicznych wytworzenia zlecenia produk-
cyjnego wymaga zsumowania wszystkich tych kosztów ze wszystkich jednostek termino-
wania.
53
10. LITERATURA
1. Brzeziński M., Organizacja i sterowanie produkcją, Agencja Wydawnicza
PLACET, Warszawa 2002.
2. Durlik I., In\
ynieria zarządzania, część I, Agencja Wydawnicza PLACET, War-
szawa 2000.
3. Durlik I., In\
ynieria zarządzania, część II, Agencja Wydawnicza PLACET, War-
szawa 1996.
4. Dwiliński
5. Feld M., Technologia budowy maszyn, Warszawa, PWN 2000.
6. Feld M., Projektowanie i automatyzacja procesów technologicznych części ma-
szyn, Warszawa, WNT 1994.
7. Mazurczak J., Projektowanie struktur systemów produkcyjnych, Poznań, Wyd.
Politechniki Poznańskiej, 2002.
8. Muhlemann A., Oakland J., Zarządzanie. Produkcja i usługi, PWN 1995.
9. Poradnik in\
yniera: obróbka skrawaniem, tom II, WNT Warszawa 1993.
10. Waters D., Zarządzanie operacyjne. Towary i usługi, Wydawnictwo Naukowe
PWN Warszawa 2001.
11. Vollmuth H.J., Controlling od A do Z, Agencja Wydawnicza PLACET, Warsza-
wa 2000.
12. Warnecke H.J., Bullinger H.J., Hichert R., Voegele A., Rachunek kosztów
dla in\
ynierów, WNT Warszawa, 1993.
54