Metody sterowania wykorzystujące wyprzedzenie czasowe
lub wyprzedzenia w postaci zapasów
Metoda sterowania wg zbiorczego, stałego wyprzedzenia czasowego
Ogólna idea: Wszystkie elementy składowe wyrobów finalnych niezbędne w
następnym okresie planistycznym OP muszą być uruchomione i wykonane w okresie
poprzedzającym OP-1.
Podstawowe założenia:
A Dla wybranych wyrobów finalnych i zbioru ich elementów składowych określa się
liczbę faz występujących w cyklu produkcyjnym, np. montaż główny, montaż
zespołów i podzespołów, zasadniczy proces obróbki mechanicznej, proces
wykonania półfabrykatów
B Należy określić wielkość okresu planistycznego dla każdej fazy, spełniającą
warunek:
�OP e" Ci max + �ri
gdzie: �OP  długotrwałość okresu planistycznego,
Ci max  max długotrwałość cyklu i-tego elementu dla partii kompletacyjnej lub
ekonom. uzasadnionej,
�ri  okres rezerwowy,
co oznacza, że długotrwałość okresu planistycznego musi być większa lub równa max
długotrwałości cyklu i-tej pozycji należącej do zbioru, powiększonej o międzyfazowy
okres rezerwowy.
C Należy określić niezbędną wielkość dopływu i-tego elementu do ostatniej fazy cyklu
produkcyjnego, przyjąwszy, że harmonogram spływu wyrobów dla okresu m jest
zaakceptowany i niezmienny.
W funkcjonowaniu metody nie ma znaczenia liczba zleceń (partii montażowych)
wyrobu W, przyporządkowanych w okresie m, ale najczęściej występuje dla jednego
zlecenia. Istotna jest sumaryczna wielkość żądanego dopływu. Jeżeli jego wartość jest
większa od partii, dla której sprawdzamy warunek z punktu B., to konieczne jest
równoległe uruchamianie więcej niż 1 partii w fazie poprzedzającej.
D Założenie określone w punkcie C przenosi się na każdą fazę cyklu poprzedzającą
fazę rozpatrywaną, z uwzględnieniem narastającego poziomu wadliwości produkcji.
E Dla każdego i-tego elementu (1 bądz
wielu partii) termin zakończenia procesu w
rozpatrywanej fazie jest ustalony w ostatnim dniu roboczym okresu planistycznego
jako termin limitowy z ograniczeniem prawostronnym. Oznacza to, że system
sterowania jednostką produkcyjną char. się pełną swobodą rozkładu zadań w
rozpatrywanym czasie. Jest to przeniesienie funkcji sterowania do tej jednostki
produkcyjnej Kiedy produkować?  stwierdzamy za pomocą ustalenia listy pozycji
asortymentowych, uporządkowanej od max do min długotrwałości cyklu.
F Działania kontrolne i regulacyjne obejmują:
- rozliczenie ilościowe wykonanych szt. dobrych,
- porównywanie tej liczby z wielkością parametru Qd, i ustalenie wielkości ew.
odchylenia
- zlecenia dodatkowej produkcji  za braki , w przypadku gdy wielkość odchylenia
przekracza statystycznie uwzględniony poziom braków lub gdy w wielkości
strumienia dopływającego braki nie były uwzględnione.
Funkcje kontrolne i regulacyjne w zakresie dotrzymywania limitowych terminów
zakończenia zostają przeniesione na poziom sterowania przepływem produkcji wg
operacji.
Metoda jest prosta w zastosowaniu i powszechnie znana w praktyce przemysłowej.
Stosowana w warunkach niskiej stabilizacji produkcji  jednostkowej, mało- i
średnioseryjnej do zleceń o niewielkiej liczbie faz produkcyjnych i krótkotrwałych,
niezróżnicowanych cyklach wykonania elementów składowych.
Metoda nie powinna być stosowana w procesach wielofazowych i przy znacznym
zróżnicowaniu długotrwałości cykli i-tych elementów w granicach rozpatrywanej fazy.
Powoduje to wydłużenie czasu realizacji i nadmierny koszt utrzymania zapasów w
toku.
Metoda sterowania według indywidualnych wyprzedzeń czasowych  metoda
numerów kompletów
Założenia:
- każde zlecenie produkcyjne wyrobu finalnego otrzymuje numeryczny identyfikator
porządkowy
- tak określone zlecenie to jedna partia montażowa wyrobów finalnych
- termin zakończenia montażu DWx jest równocześnie żądanym terminem
przekazania partii wyrobów W o numerze x do sfery sprzedaży.
W każdej fazie procesu produkcyjnego będzie produkowana taka liczba sztuk i-tego
elementu, jaka jest niezbędna do montażu numerycznie wyróżnionej partii wyrobów
finalnych, a terminy uruchomienia i zakończenia wykonania winny być najpóz
niejsze, z
zachowaniem warunku ciągłości procesu.
Cel minimalizacja zapasów robót w toku, z zachowaniem warunku realizacji
zlecenia w żądanym terminie.
Techniczna realizacja wymaga następujących działań:
A. Wydzielenie zbioru elementów składowych. Tylko wybrane elementy mogą być
sterowane tą metodą. Decydują o tym:
- jednoznaczność powiązania pomiędzy numerycznie określoną partią montażową
(zleceniem) a numerycznie określoną partią elementów składowych w przepływie
przez cały proces produkcyjny
- wysoka kosztochłonność i-tego elementu, na którą składają się wysoka
materiałochłonność i wysoka pracochłonność
- relacja pomiędzy wielkością zapotrzebowania i-tego elementu dla numerycznie
określonej partii montażowej a przedziałem ekonomicznie uzasadnionej partii
obróbczej. Jeżeli wielkość zap. zawiera się w przedziale lub jest > od wart. max, to
relacja ma char. pozytywny.
B. Ustalenie wielkości partii. Z ogólnej koncepcji metody wynika sposób ustalania
wielkości, z zachowaniem numerycznego oznaczenia x:
nix = INxdi lub nix = (Nx1 + Nx2 + ...)di
przy spełnieniu warunku: nix e"nimin
gdzie: I  liczba naturalna e" 2,
Nx1, Nx2  zróżnicowane wielkości kolejnych partii wyrobów
nimin  minimalna wielkość partii ekonomicznej
Pierwszy wzór obowiązuje dla partii montażowych o równej wielkości, drugi dla
zróżnicowanych. Wielkość partii zostaje ustalona na poziomie nominalnego
zapotrzebowania lub zweryfikowana o przewidywaną liczbę braków. Podstawą
podjęcia decyzji wyboru wariantu jest rachunek ekonomiczny, ale w tym obszarze jest t
trudne i dominuje wybór intuicyjny.
C. Wydzielenie terminowych grup kompletacyjnych. Działanie porządkujące zbiór
elementów, i jest konieczne, gdy montaż główny wyrobu W jest wielofazowy. Dla
wszystkich elementów należących do grupy obowiązuje stałe wyprzedzenie
czasowe �zg = const w stosunku d terminu spływu partii wyrobów DWx. Wartość
wyprzedzenia określa się na podstawie:
- struktury wyrobów, określającej powiązania kolejnościowe w montażu głównym,
- zadysponowanie zdolności produkcyjnej (liczby robotników, stanowisk)
Jeżeli w montażu głównym nie ma wydzielonych faz, to oznacza, że wszystkie
elementy składowe są niezbędne i muszą być dostarczone najpóz
niej w terminie jego
rozpoczęcia.
D. Określenie wyprzedzeń indywidualnych. Związane z wyróżnionym i-tym
elemencie składowym wyrobu finalnego. Należy zadeklarować, które cząstkowe
wyprzedzenia mają zostać ustalone i zapamiętane
E. Określenie planowanych terminów. W procedurze tej najpierw określa się
położenie punktów bazowych, którymi są terminy kompletacji poszczególnych
grup Dzgx:
Dzgx = DWx - �zg
Na ich podstawie określa się wszystkie pozostałe.
F. Inicjowanie procesu produkcyjnego, działania kontrolne i regulacyjne.
Rzeczywiste uruchomienie produkcji w wybranej fazie i-tego elementu powinno
być zgodne z uzyskanym terminem planowym. Uruchomienie polega na
wyemitowaniu kompletu niezbędnej dokumentacji warsztatowej i wydaniu
dyspozycji zlecającej wykonanie. Jeżeli uruchamianie poszczególnych partii
mogłoby odbywać się przy nieograniczonej zdolności produkcyjnej jest nie do
przyjęcia. Biorąc pod uwagę również inne przyczyny powstawania odchyleń,
rzeczywiste terminy nie mogą być niezgodne z terminami planowanymi. Liczba
zdarzeń określająca rozkład to zbiór pozycji oczekujących na decyzję o
uruchomieniu, czyli decyzję zadysponowania materiałów i zdolności produkcyjnej.
Oddzielnym problemem jest kontrola i regulacja rzeczywistego przepływu produkcji po
uruchomieniu partii. Przenosi się ona na poziom sterowania według operacji.
Ewidencja zakończenia procesu polega na wprowadzeniu do systemu danych o liczbie
sztuk dobrych w zestawieniu kompletacyjnym. Stwierdzenie odchylenia dotyczyć
może:
- opóz
nienie w stosunku do terminu kompletacji Dzgx, w wyniku czego zostaje
wysortowana lista  deficytów i w sprzężeniu zwrotnym przekazana na poziom
sterowania wg operacji,
- niedoboru sztuk, spowodowanego wadliwością produkcji lub inną przyczyną.
Metoda zapasów produkcyjnych
Należy do grupy wykorzystującej wyprzedzenia w postaci zapasów. Przyjmuje, że dla
i-tego wyróżnionego elementu można określić wielkość normatywnego zapasu w toku
w całym procesie produkcyjnym lub wydzielonej jego części.
Polega na bieżącym porównywaniu ewidencyjnej wielkości zapasu faktycznego z
zapasem normatywnym i inicjowaniu dopływu do jednostki produkcyjnej ekonomicznie
uzasadnionej partii w zależności od relacji pomiędzy wielkościami tych zapasów, a
następnie na kontroli i regulacji przepływu.
Istotne jest tu wydzielenie zbioru elementów dla obszaru jej zastosowania. Metoda
powinna być stosowana dla zbioru elementów o niskiej kosztochłonności. Jednak przy
stałym i wysokim tempie produkcji nie wyklucza się jej zastosowania dla elementów o
średniej i wysokiej kosztochłonności. Nie może dotyczyć elementów wymagających
numerycznego powiązania z identyfikatorem partii montażowej, ponieważ
przyporządkowanie jest losowe.
Zastosowanie metody wymaga następujących działań:
A. Obliczenie wielkości zapasu normatywnego Zni. W odniesieniu do
każdego i-tego elementu, wykonywanego w wielofazowym procesie
produkcyjnym, należy podjąć decyzję, które terminy są istotne w sterowaniu
jego przepływem i w związku z tym które wielkości zapasów normatywnych
muszą być obliczone. Dla wyróżnionej pozycji istotny jest termin rozpoczęcia:
rozkroju materiału i odpowiadający mu zapas normatywny uruchomienia
-
procesu przygotowawczego - Znpi
- procesu kucia i odpowiadający mu zapas normatywny uruchomienia kucia 
Znoi.
B. Ustalenie wielkości partii ni. Metoda nie uwzględnia relacji pomiędzy
wielkością partii montażowej a partią obróbczą. Na określenie wielkości
partii mają wpływ czynniki:
- ekonomiczne  można wybrać jeden ze znanych modeli obliczeniowych,
- organizacyjne  uzależnienie od indywidualnych warunków
przedsiębiorstwa.
C. Określenie średniego tempa produkcji. Zależność: stosunek wielkości
programu produkcyjnego w horyzoncie planistycznym do jego długotrwałości
wyrażonej w jednostce terminowania (np. szt/godz)
D. Ustalenie wielkości zapasu faktycznego. Odniesienie do dwóch chwil
obserwacji Dn, dla której ustalono zapas normatywny:
- chwil inwentaryzacji rzeczywistej wielkości zapasu w toku produkcji Zfii. Jest
to moment odwzorowania początkowego w celu kontroli zgodności stanów
ewidencyjnych z rzeczywistymi.
- dowolnej chwili obserwacji zawartej w horyzoncie planistycznym, w której
ustala się ewidencyjną wielkość zapasu faktycznego Zfi. Podstawą jego
określenia są: stan inwentaryzacyjny, odpływ odbywający się zgodnie z
tempem produkcji i ewidencjonowany dopływ kolejnych partii.
Zfoi = Zfioi +ŁHnoi - �Hpi
gdzie: Zfioi - zapas rzeczywisty z inwentaryzacji,
ŁHnoi  ewidencyjna suma liczby sztuk, wynikająca z partii uruchomionych w
przedziale czasu od inwentaryzacji do obecnej chwili obserwacji Dn,
�H  czas zawarty między momentem przeprowadzenia inwentaryzacji i obecną
chwilą obserwacji,
pi  średnie tempo produkcji.
E. Określenie wartości zmiennej, umownie nazwanej zapasem
zabezpieczającym Zzi. Metoda polega głównie na możliwości porównania w
dowolnej chwili obserwacji zapasu normatywnego i faktycznego, przy czym
porównywanie musi dotyczyć tych samych faz cyklu produkcyjnego. Wartość
zmiennej można wyrazić zależnościami:
Zzpi = Zfpi  Znpi Zzoi = Ztpi  Znoi
gdzie: Zzpi  zapas zabezpieczający w procesie przygotowawczym, a Zzoi  w
procesie obróbczym
Wartość może być  + (nadmiar nagromadzonego zapasu),    (niedobór
nagromadzonego zapasu) lub  0 (stan równowagi)
F. Wyznaczanie planowanych terminów uruchomień (zlecenia). Terminy
uruchomienia procesu przygotowawczego i uruchomienia procesu
obróbczego:
Dupi = DH + Zzpi/pi Duoi = DH + Zzoi/pi
gdzie: Dupi  planowany termin uruchomienia i-tego elementu w procesie
przygotowawczym,
Dupi  planowany termin uruchomienia i-tego elementu w obróbce mechanicznej,
DH  obecna chwila obserwacji na skali czasu
Planowane terminy uruchomienia mogą być usytuowane w przyszłości, w przeszłości
lub w chwili obserwacji.
Do skutecznego funkcjonowania metody wystarczają:
- przeprowadzone obliczenia i zapamiętane normatywy sterowania,
- okresowa inwentaryzacja zapasów ewidencyjnych i rzeczywistych,
- kartoteka ewidencyjna
G. Kontrola i regulacja przepływy produkcji. Mechanizm wyznaczania terminów
planowych pozwala na kolejkowanie partii oczekujących na uruchomienie.
Odpowiednie awansowanie produkcji odbywa się przez sterowanie według
operacji, w którym podejmowane są decyzje o dostępie do stanowisk.
Metoda zapasów magazynowych
Wykorzystuje działania wyprzedzenia wyrażone w postaci zapasów.
Polega na oczekiwaniu na informację zmieniającą relację pomiędzy wielkością zapasu
faktycznego a wielkością zapasu normatywnego i podejmowaniu decyzji o inicjowaniu
dopływu w momencie uzyskania stanu równowagi pomiędzy nimi oraz na kontroli i
regulacji przepływu produkcji.
W zbiorze znajdą się elementy produkowane w sposób powtarzalny z nieokreśloną
częstotliwością. Powinny pochodzić ze zbioru o niskiej kosztochłonności ze względu
na konieczność tworzenia i utrzymywania stosunkowo dużych zapasów rezerwowych.
Istotną cechą kwalifikującą element do zbioru jest mała długotrwałość cyklu w
stosunku do okresu zużycia partii.
Zastosowanie metody wymaga kolejnych działań:
A. Ustalenie wielkości zapasu normatywnego Zni i wielkości partii ni. Należy podjąć
decyzję, które terminy są istotne w sterowaniu jego przepływem i w związku z tym
które wielkości zapasów normatywnych muszą być obliczone. Należy uwzględnić
tendencję ustalania większych zapasów rezerwowych.
B. Ustalenie wielkości zapasu fizycznego Zfi. Zmienność tempa produkcyjnego nie
pozwala przewidywać w bliższej lub dalszej przyszłości zużycia zapasu
nagromadzonego w procesie. Zapas faktyczny można określić przez inwentaryzację
przeprowadzoną w chwili obserwacji Dn, ustalenie liczby sztuk uruchomionych i
pobranych, a następnie ich obliczenie wg zależności:
Zfpi = Zupi  Zpi Zfoi = Zupi  Zpi
C. Ustalenie wartości zmiennej, nazwanej zapasem zabezpieczającym Zzi. Jej
wartość zostaje określona w chwili obserwacji, w której przeprowadzono
inwentaryzację. Symulacja zużycia zapasu wg wartości średniego tempa
produkcyjnego jest wykluczona.
D. Wyznaczanie terminów uruchomień partii (zlecenia). Terminy są wyznaczane w
takiej chwili obserwacji, w której wartość zmiennej Zzi d" 0:
Dupi = DH, jeżeli Zzpid"0; Duoi = DH, jeżeli Zzoid"0;
gdzie: Dupi  planowany termin uruchomienia i-tego elementu w procesie
przygotowawczym,
Dupi  planowany termin uruchomienia i-tego elementu w obróbce mechanicznej,
DH  obecna chwila obserwacji na skali czasu
E. Przeprowadzanie działań kontrolnych i regulacyjnych. Wszystkie działania
ewidencyjne i rozliczenie ilościowe wykonuje się w ramach modelu operacyjnego
metody. Nie można określać wielkości opóz
nienia czy wyprzedzenia w stosunku do
zadań planowanych. Jedynym mechanizmem regulującym przepływ prod. jest
tworzona kolejka pozycji oczekujących na rzeczywiste uruchomienie.
Metoda sterowania wg zapasu informacyjnego w magazynie przed-montażowym.
Stabilizacja jest wyższa  produkcja ma char. powtarzalny, średnioseryjny, jednak o
wyraz
nie zmiennym we czasie zapotrzebowaniu do montażu.
Metoda polega na bieżącym obserwowaniu rzeczywistego stanu zapasu i-tego
elementu w magazynie przed-montażowym, porównywaniu go z normatywnymi
poziomami i podejmowaniu decyzji o uruchomieniu partii w zależności od relacji
pomiędzy nimi.
A. Wielkość partii dostawy ndi. Nie analizuje się indywidualnego
zapotrzebowania dla zmiennych partii montażowych z różną częstotliwością
rozłożonych w czasie. Wielkość partii i-tego elementu ustala się na podstawie
kryteriów ekonomiki i organizacji przepływu. Wielkość partii dostawy = partia
obróbcza  liczba braków. Na tej podstawie określa się pojemność magazynu.
B. Wielkość zapasu rezerwowego Zri. Wynika:
- ze zmiennego tempa zużycia w procesie montażowym,
- opóz
nienia dostawy
- wadliwości produkcji lub wadliwości gotowych elementów pochodzących z
zakupu, a wyselekcjonowanych w trakcie realizacji montażu.
Znaczenie i wielkość poszczególnych składników może być zróżnicowana.
C. Wielkość zapasu informacyjnego Zifi zależnej od:
- wielkości zapasu rezerwowego,
- wielkości zapasu, jaki zostanie zużyty w czasie cyklu dostawy
Wykorzystuje się wartość średniego tempa.
Zifi = Zri + Cipi
gdzie: Zri  zapas rezerwowy,
Ci  długotrwałość cyklu
pi  średnie tempo produkcji (zużycia)
Z interpretacji metody wynika, że:
1. Wielkość zapasu rezerwowego musi być ustalona na poziomie gwarantującym
zachowanie ciągłości pracy montażu, przy max wzroście tempa poboru.
2. Wielkość zapasu gromadzącego się w magazynie przed-montażowym oscyluje na
poziomie Z1, a maksymalnie może osiągnąć stan: Zi max = Zifi + ndi według którego
należy przewidywać pojemność magazynu.
3. Istnieje warunek ograniczający: Ci << Czi, przy czym Czi = ndi/pi, gdzie: Czi  średni
okres zużycia partii.
Realizacja metody przy wspomaganiu komputerowym sprowadza się do
wykorzystania kartoteki ewidencyjnej, w której każdy element ma wyróżnione dwa
stany zapasów: informacyjny i rezerwowy. System w każdej dowolnej chwili porównuje
aktualny stan zapasu z poziomami wyróżnionymi.