ZARZĄDZANIE PRODUKCJĄ I USŁUGAMI
WYKŁADY
Dr Leszek Bednarz budynek Z pokój 702
13.02.2002rok.
PROGRAM WYKŁADÓW:
Podstawy zarządzania produkcją i usługami.
Logistyczny model funkcjonowania przedsiębiorstwa.
Projektowanie wyrobów i usług.
Planowanie i mierzenie zdolności produkcyjnych.
Projektowanie i analiza procesu produkcji i usług.
Kształtowanie struktury produkcyjnej i przestrzennej przedsiębiorstwa.
Ogólnozakładowe planowanie produkcji.
Systemy planowania i sterowania zapasami.
Zastosowanie technologii informatycznych w zarządzaniu produkcją.
Koncepcja produkcji „akurat na czas”.
Systemy zapewnienia jakości.
Zarządzanie produkcją i usługami w strategii walki konkurencyjnej.
LITERATURA:
Zarządzanie produkcją, pod redakcją Z. Jasińskiego, AE, Wrocław 1992rok,
Zarządzanie produkcją . Materiały do ćwiczeń, Z. Jasińskiego, Wrocław 1993r,
Waters D., Zarządzanie operacyjne. Towary i usługi, PWN, Warszawa 2001r,
Kasiewicz S., Zarządzanie operacyjne, DIFIN, Warszawa 2002r,
Durlik I., Inżynieria zarządzania, PLACET, część 1 - 1995r, część 2 - 1996r,
Nowosielski St., Zarządzanie produkcją. Ujęcie controlingowe, AE, Wrocław 2001r,
Muhlamann A.P., Zarządzanie. Produkcja i usługi, PWN, Warszawa 1995r,
Ekonomika i organizacja procesów produkcyjnych, pod redakcją Bera Hausa, AE, Wrocław 1989R,
Wróblewski, Podstawy sterowania przepływem produkcji, WNT, Warszawa 1993t.
T. PODSTAWY ZARZĄDZANIA PRODUKCJĄ I USŁUGAMI.
Przedmiotem zainteresowania zarządzania produkcją i usługami są procesy działalności podstawowej firmy.
Proces działalności podstawowej (operacje lub działalność operacyjna) - to zbiór zależnych działań wykorzystujących zasoby organizacji w celu kreowania istotnych dla klienta wartości. Tymi wartościami są wyroby fizyczne (towary) lub usługi. Ogólnie będziemy mówić, że są to produkty.
Ta dyscyplina zajmuje się działalnością podstawową firmy. Przedmiotem zainteresowania tej dyscypliny w coraz większym stopniu staje się sfera usług. W związku z tym termin zarządzania produkcją jest zastępowany terminem zarządzanie operacyjne.
Zarządzanie produkcją zajmowało się tylko działalnością produkcyjną.
ELEMENTY SYSTEMU PRODUKCYJNEGO, OPERACYJNEGO.
Każdy system produkcyjny, operacyjny składa się z 5 elementów wyodrębnionych z otoczenia. Tymi elementami są:
wejście,
procesy transformacji,
wyjścia,
podsystemy zarządzania,
powiązania materiałowo-informacyjne pomiędzy poszczególnymi elementami.
Wejście.
Na wejściu systemu znajdują się 3 podstawowe czynniki:
czynnik ludzki,
środki pracy (narzędzia, urządzenia, powierzchnia produkcyjna),
przedmioty pracy (materiały i surowce).
W ujęciu ekonomicznym czynniki te stanowią nakłady, koszty, tzn. w zagregowanej formie czynniki te mogą być wyrażone jako kapitał (pieniądze). Można to przedstawić w postaci jako kapitał i/lub informacje (wiedza).
Teraz najważniejszym czynnikiem produkcji jest wiedza (informacja), a w XXI - czas.
Kapitał i informacje można wyrazić w kategoriach czasowych. W takim ujęciu czas staje się podstawowym czynnikiem działalności gospodarczej.
Wymienione czynniki gromadzone są w określonym celu. Celem rzeczowym systemu produkcyjnego jest dostarczanie właściwych produktów we właściwej ilości i we właściwym czasie. Cele rzeczowe stanowią efekt systemu generujący przychody.
Wyjście.
Równolegle z celami rzeczowymi system produkcyjny musi osiągać określone cele ekonomiczne oraz społeczne.
Syntetyczne cele ekonomiczne to:
osiąganie zysku - nadwyżki przychodu nad kosztami,
zwrot ponoszonych nakładów,
zachowanie płynności płatniczej.
Cele społeczne sprowadzają się do zaspokajania wymagań i potrzeb ze strony pracowników.
Cele społeczne to:
godziwa płaca,
bezpieczne warunki pracy,
możliwość rozwoju,
możliwość kontaktów społecznych.
Cele społeczne to także zaspokajanie wymagań i potrzeb społeczeństwa - poprzez świadczenie na rzecz regionu czy państwa.
Dla zarządzania produkcją podstawowym celem jest cel rzeczowy, pozostałe cele są ograniczeniami.
Procesy transformacji.
Procesy transformacji łączą czynniki wejścia w taki sposób, aby efektywnie i skutecznie osiągać zakładane cele. Jedną z miar efektywności jest produktywność określana jako iloraz łącznych efektów do łącznych nakładów. Zwiększenie produktywności oznacza lepsze wykorzystanie zasobów, mniejsze koszty, a tym samym większą konkurencyjność firmy.
Konkurencyjność firmy zależy również od skuteczności działania związanej z takimi kryteriami, jak:
jakość,
niezawodność,
szybkość (czas),
elastyczność.
Efektywność i skuteczność systemu produkcyjnego zależy od sposobów rozwiązywania problemów decyzyjnych w fazie projektowania i funkcjonowania systemu produkcyjnego. Ważne znaczenie odgrywa również oddziaływanie otoczenia bliższego: dostawcy, odbiorcy, konkurenci itp. oraz otoczenia dalszego: sytuacja polityczna, ekonomiczna, społeczna.
OBSZARY DECYZYJNE ZWIĄZANE Z ZARZĄDZANIEM PRODUKCJĄ I USŁUGAMI.
Problemy decyzyjne dzielimy na 2 fazy:
projektowania (organizowania),
bieżącego zarządzania (funkcjonowania).
Ad. 1. FAZA PROJEKTOWANIA.
Problemy obszarów decyzyjnych to:
wybór i projektowanie produktu. Definicja problemu będzie następująca: co będziemy produkować lub jakie będziemy świadczyli usługi aby zaspokoić zidentyfikowane potrzeby klientów;
planowanie zdolności produkcyjnej - w jakiej skali będziemy produkowali lub świadczyli usługi;
wybór i projektowanie procesu - w jaki sposób, przy wykorzystaniu jakich technologii będziemy wytwarzali określone produkty;
wybór lokalizacji - gdzie zlokalizujemy nasz system decyzyjny. Przed podjęciem tej decyzji ustala się czynniki mające wpływ na wybór, ustala ich wagę oraz ocenia potencjalną lokalizację i wybiera najlepszą;
planowanie rozmieszczenia - w jaki sposób zgrupować poszczególne stanowiska robocze, większe komórki oraz gdzie je zlokalizować;
projektowanie zadań - jak będą wyglądały poszczególne zadania, kto będzie je wykonywał, w jakich formach organizacji produkcji, jakie będą normy czasu, jaki będzie system wynagradzania i oceniania.
20.02.2002rok
Ad. 2. FAZA BIEŻĄCEGO ZARZĄDZANIA (FINANSOWANIA).
programowanie produkcji - jaki będzie zagregowany poziom produkcji w następnym roku, tak aby z jednej strony zaspokoić potrzeby klientów, z drugiej zaś strony wykorzystać posiadany potencjał produkcyjny (problem harmonizowania popytu z podażą w skali 1 roku);
operatywne planowanie produkcji (podstawowy plan produkcji) - ile wyrobów finalnych należy wytwarzać w kolejnych tygodniach. Jest to pewne uszczegółowienie planu zagregowanego. Dotyczy ona konkretnych produktów;
zlecanie - ile, kiedy, jakich elementów składowych należy wykonać lub kupić, aby zrealizować przyjęty operatywny plan produkcji;
uruchamianie zadań - kto, w jakim dniu ma rozpocząć realizację poszczególnych zleceń produkcyjnych oraz zleceń zakupu;
sterowanie realizacją zadań - czy zadania realizowane są zgodnie z planem. Jeżeli tak to wszystko w porządku, jeżeli nie to należy zmienić sposób działania lub też zmienić należy plan.
HIERARCHICZNY SYSTEM ZARZĄDZANIA PRODUKCJĄ.
Zarządzanie polega na (funkcje zarządzania):
planowaniu, czyli ustalaniu sposobów przyszłych działań zgodnie z przyjętymi lub narzuconymi planami;
organizowanie, czyli pozyskiwanie zasobów (kapitału, informacji, materiałów, ludzi) potrzebnych do wykonania planowanych zadań;
kierowanie, czyli realizacja przyjętych zadań w oparciu o pozyskane zasoby poprzez przydział zadań konkretnym wykonawcom, koordynowaniu ich działań oraz motywowanie;
kontrolowanie - porównywanie stopnia realizacji zadań z planem oraz podejmowanie określonych działań regulacyjnych lub korekcyjnych.
Zarządzanie może się odnosić do różnych sfer działania firmy takich jak:
techniczne przygotowanie produkcji,
organizacyjne przygotowanie produkcji,
zaopatrzenie,
planowanie i sterowanie produkcją,
marketing i zbyt,
finanse i rachunkowość,
kadry.
Decyzje odnośnie wymienionych funkcji i sfer mogą być podejmowane na poziomie:
strategicznym,
taktycznym,
operacyjnym.
Na poziomie strategicznym podejmuje się kluczowe decyzje dotyczące wprowadzania nowych produktów, procesów. Najistotniejsze znaczenie ma tu funkcja planowania (decyzje tu podejmowane decydują o strukturze zasobów).
Na poziomie taktycznym najistotniejsze znaczenie posiada funkcja organizowania, a ustalone cele i plany mają węższy zakres i dotyczą wykorzystania posiadanych zasobów.
Na poziomie operacyjnym kluczowe znaczenie odgrywają funkcje związane z kierowaniem oraz bieżącym kontrolowaniem.
FUNKCJE:
Planowanie
POZIOMY:
Organizowanie
strategiczny
Kierowanie
taktyczny
kontrolowanie operacyjny
1 2 3 4 5 6 7
SFERY
1 - techniczne przygotowanie 5 - marketing i zbyt
2 - organizacyjne przygotowanie 6 - finanse i rachunkowość
3 - zaopatrzenie 7 - kadry
4 - planowanie i sterowanie produkcją
Rys. Funkcje, sfery i poziomy zarządzania.
Szczególnym przedmiotem zarządzania produkcją jest sfera organizacyjnego przygotowania produkcji oraz sfera planowania i sterowania produkcją. Odpowiada to dwóm nurtom występującym w tej dziedzinie:
nurt produkcyjno - techniczny, którego przedmiotem zainteresowania jest sfera organizacyjnego przygotowania w powiązaniu z technicznym przygotowaniem i ten nurt zajmuje się kształtowaniem techniczno - organizacyjnych warunków przebiegu produkcji (są to problemy decyzyjne od 1-6);
nurt ekonomiczno - menedżerski koncentruje uwagę na planowaniu i sterowaniu w już ukształtowanym systemie produkcyjnym w powiązaniu z zaopatrzeniem, marketingiem i rachunkowością.
T. LOGISTYCZNY MODEL FUNKCJONOWANIA PRZEDSIĘBIORSTWA.
Zarówno w fazie projektowania jak i bieżącego funkcjonowania wykorzystuje się logistyczne parametry przebiegu procesu (normatywy planistyczne), do których zalicza się:
serie,
partie,
rytm,
cykl,
zapasy.
Parametry te wykorzystuje się przy szukaniu odpowiedzi na pytania występujące w każdej działalności gospodarczej.
ZALEŻNOŚCI MIĘDZY PARAMETRAMI PLANISTYCZNYMI:
Ile jednorazowo produkować wyrobów finalnych? |
Oblicz wielkość serii |
|
|
Jak często uruchamiać produkcję, zakupy? |
Oblicz rytm produkcji |
Kiedy uruchamiać produkcję? |
Oblicz cykl produkcji |
Jakie zaangażować zapasy? |
|
Ad. 1. SERIA.
Seria - to wyodrębniona ewidencyjnie grupa wyrobów finalnych w celu wspólnego produkowania i rozliczania.
Na wielkość serii wpływa wiele różnych czynników, z których 2 odgrywają najistotniejsze znaczenie:
koszty ponoszone na przygotowanie (uruchomienie) określonej grupy wyrobów finalnych, tzw. czas przygotowawczo - zakończeniowy. Ten czynnik skłania do maksymalizacji wielkości serii;
koszty przechowywania zapasów (zamrożony kapitał + koszty magazynowania). Ten czynnik skłania nas do minimalizacji serii.
Przykład.
Dane do obliczeń:
roczne zapotrzebowanie na wyrób Q = 3600
koszt przygotowania produkcji serii (nie zależy od wielkości serii) kp = 125zł
Kj produktu (materiały, robocizna bezpośrednia) Kj = 100zł
roczna stopa % odzwierciedlająca roczne koszty
przechowywania zapasów p = 10%
Problem:
W jakich seriach uruchamiać.
KP - w skali całego roku
KZ - koszt przechowywania zapasów
Dekada - 3 powtórzenia w ciągu miesiąca.
Numer wariantu
|
1 |
3 |
4 |
5 |
Wielkość serii
|
1800 |
900 |
300 |
100 |
Rytm
|
Pół roku |
Kwartał |
Miesiąc |
Dekada |
Liczba serii w ciągu roku |
2 |
4 |
12 |
36 |
Roczne koszty przygotowania KP |
250 |
500 |
1500 |
4500 |
Roczne koszty przechowywania KZ |
9000 |
4500 |
1500 |
500 |
Koszty całkowite
|
9250 |
5000 |
3000 |
5000 |
KP = Q/n * kp = 3600/1800 * 125 = 250zł
Wielkość
serii
1800
n/2
VI XII
KZ= n/2 * kj * p = 1800/2 * 100 * 0,1 = 9000zł
Odp. Optymalną najlepszą serią by była 300szt.
KC = Q/n * kp + n/2 * kj * P
KC' = 0
2 * Q * kp wzór na ekonomiczną wielkość serii, tzw. formuła
n = kj * p Wilsona.
Przedstawiony model:
oparty jest na szeregu założeń często trudnych do spełnienia w praktyce,
trudno oszacować parametry kosztowe w szczególności koszty przygotowania oraz koszty przechowywania zapasów.
K
9000
KZ
KC = KZ + KP
3000
KP
wielkość
300 900 1200 n
27.02.2002rok
Wnioski z ekonomicznej metody ustalania wielkości serii:
występują trudności w ustaleniu poszczególnych kategorii kosztowych,
model ekonomicznej wielkości serii został zbudowany przy szeregu założeniach:
popyt na pozycje jest znany i stały,
czas realizacji zamówienia (dostawy) jest znany i stały,
uzupełnianie zapasu jest natychmiastowe,
nie uwzględnia się niedoborów,
koszty zamawiania są znane i mają charakter stały,
stosowanie metody wymaga wprowadzenia odpowiedniej modyfikacji w modelu pozwalającym na wyeliminowanie ograniczeń wynikających z poszczególnych zadań,
z modelu ekonomicznej wielkości serii pomimo wszystkich wspomnianych ograniczeń wynika ogólny wniosek, że zwiększenie serii (wielkości jednorazowego zamówienia - Waters) powoduje wzrost zaangażowanego kapitału w zapasach.
Wnioski z modelu ekonomicznej wielkości zamówień:
kapitał w częstotliwość kapitał w
zapasach 50 zamówień zapasach
F = D/Q KZ = CQ/2 = CD/2
0 100
zamówień / rok (serii / rok)
Zmniejszanie wielkości serii jest najbardziej opłacane do pewnego granicznego punktu.
Partia (odnosi się do elementów składowych) - to jest grupa jednorodnych elementów składowych wyrobu finalnego wytwarzanych lub kupowanych przy jednorazowym nakładzie czasu przygotowawczo - zakończeniowego (tpz). Czas przygotowawczo - zakończeniowy zależy od wielkości partii.
Wielkość partii zależy od wielkości serii. Pomimo tej zależności wielkość partii może być mniejsza, równa lub większa od serii.
Do obliczania wielkości partii można zastosować model ekonomicznej wielkości serii. Z powodu trudności w uzyskaniu danych kosztowych w praktyce częściej stosuje się metodę techniczno - ekonomiczną. Metoda ta opiera się na założeniu, że czas tpz nie powinien przekraczać określonego empirycznie udziału w łącznym czasie wytwarzania partii (ntj).
ntj a ≥ tpz
a - dopuszczalny udział czasu tpz w czasie efektywnego wytwarzania partii ntj.
a = 0,1 - 0,01
tpz
n ≥ a * tj minimalna wielkość partii
tpz
nmin = a * tj - wzór na partie minimalną możliwy do zastosowania w przypadku procesu jednooperacyjnego.
W przypadku procesów wielooperacyjnych występują 3 możliwości:
obliczamy wielkość partii dla każdej operacji oddzielnie,
obliczamy wielkość partii dla operacji najważniejszej w procesie (może to być operacja najdroższa lub stanowiąca „wąskie gardło”),
obliczamy tzw. partię średnią sumując tpz i tpj
∑ tpz
ñmin = a * ∑ tj
Współcześnie obie te metody są kwestionowane (m.in. przez japończyków just in time). Uważa się, że lepsze efekty można osiągnąć poprzez polepszenie przepływu produkcji i skrócenie cyklu przy realizacji w małych seriach w małych partiach.
Aby to podejście było racjonalne ekonomicznie podejmuje się działania w celu redukcji kosztów przygotowania i czasów tpz. Przy małych wartościach tych parametrów każda seria, partia nawet o liczebności 1 sztuki może być efektywną ekonomicznie.
Rytm - to okres powtarzalności produkcji. Rytm zależy od wielkości serii, partii, co można wyrazić następującą formułą: n * O
R = Q
R - rytm,
n - wielkość serii, partii,
Q - zapotrzebowanie okresowe,
O - okres, dla którego ustalono zapotrzebowanie.
1800 * 12
R1800 = 3600 = 6 miesiąc
Rytm można odnosić do różnych obiektów. W związku z tym wyróżnia się różne rodzaje rytmów:
z punktu widzenia liczby rozpatrywanych asortymentów wyróżnia się:
rytm indywidualny,
rytm grupowy,
z punktu widzenia liczby rozpatrywanych przedmiotów wyróżnia się:
rytm pojedynczego przedmiotu,
rytm serii, partii,
z punktu widzenia komórki produkcyjnej wyróżnia się:
rytm stanowiska roboczego,
rytm większej komórki (gniazda, linii, oddziału zakładu.
Cykl - to kalendarzowy upływ czasu od momentu rozpoczęcia produkcji do momentu zakończenia.
W produkcji za moment rozpoczęcia cyklu uznaje się moment pobrania materiału, a za moment zakończenia uznaje się odbiór techniczny wyrobu.
Długość cyklu produkcyjnego zależy od:
cyklu technologicznego, którego długość jest funkcją: liczby i czasu trwania operacji technologicznych, wielkości serii, partii, sposobu przekazywania przedmiotów, liczby równoległych stanowisk;
czasu trwania operacji nietechnologicznych (kontroli, transportu, magazynowania, inne);
przerw wewnątrzzmianowych (przerwa śniadaniowa);
przerw międzyzmianowych (dni wolne i świąteczne, zmiany nierobocze);
Suma tych 4 elementów daje nam normatywny cykl produkcji.
przerw z przyczyn losowych.
cykl technologiczny |
czas trwania operacji nie technologicznych |
regulaminowe przerwy wewnątrz zmianowe |
regulaminowe przerwy między zmianowe |
przerwy z przyczyn losowych |
Normatywny cykl produkcji
Rzeczywisty cykl produkcji
Znaczenie cyklu produkcyjnego wynika z dwóch przyczyn:
stanowi on podstawę planowania,
stanowi on wskaźnik stopnia zorganizowania systemu produkcyjnego.
Sposoby redukcji cyklu produkcyjnego:
cykl technologiczny można redukować poprzez:
skracanie czasu trwania operacji technologicznych poprzez ich mechanizację i automatyzację,
zmniejszanie wielkości serii, partii,
zmianę sposobu przekazywania wyrobów z szeregowego na system równoległy,
wprowadzenie równoległych stanowisk,
czas trwania operacji nietechnologicznych można ograniczyć poprzez:
eliminowanie zbędnych działań,
upraszczanie działań,
integrowanie działań - integracja operacji kontrolnych z technologicznymi,
mechanizację i automatyzację działań nietechnologicznych,
zmniejszanie czasu przerw wewnątrzzmianowych poprzez poprawę dyscypliny pracy,
zmniejszanie przerw międzyzmianowych poprzez zwiększanie zmianowości oraz zwiększanie liczby dni roboczych.
Zapasy - stanowią wydzieloną część majątku obrotowego przeds.
Zapasy ogólnie dzielimy na:
produkcyjne (materiały i surowce oraz produkcja niezakończona),
handlowe (produkty gotowe, towary).
Towar - materiał, który kupujemy w celu dalszej odsprzedaży.
Celem zasobów produkcyjnych jest utrzymanie ciągłości przebiegu procesu, a zapotrzebowanie na te zapasy ma charakter zależny.
Natomiast celem zapasów handlowych jest utrzymanie określonego poziomu obsługi klienta, a zapotrzebowanie na nie ma charakter niezależny od przedsiębiorstwa (to ile klientów do nas przyjdzie nie zależy od nas ale od rynku).
Ogólną przyczyną tworzenia zapasów jest występowanie różnic pomiędzy tempem napływu prac a tempem spływów produkcji.
Zapasy wpływają na średni cykl produkcji:
średni cykl roboty w toku
produkcji = tempo spływu
W zależności od szczegółowych przyczyn tworzenia zapasów wyróżnia się (rodzaje zapasów z punktu widzenia przyczyn tworzenia):
zapasy operacyjne - przedmioty w danym momencie przetwarzane,
zapasy cykliczne - wynikające z wytwarzania lub kupowania pozycji w ilościach większych niż aktualne (bieżące potrzeby),
zapasy zabezpieczające - tworzone na wypadek wahań popytu i podaży,
zapasy antycypacyjne - tworzone na wypadek przewidywanych zmian popytu, podaży i cen (w przypadku cen mamy zapas spekulacyjny).
6.03.2002rok
Decydujący wpływ na ogólny poziom zapasów mają zapasy cykliczne.
Dla celów planistycznych należy ustalić normatywny poziom zapasów, który gwarantuje nam ciągłość przebiegu procesów przy minimalnych kosztach związanych z ich utrzymywaniem.
Zapas rzeczywisty - ustalony jest w drodze inwentaryzacji lub ewidencji.
zapas rzeczywisty >zapasu normatywnego,
Łatwiej sterować, gdy mamy jakieś zapasy, ale łączy się to z kosztami i jest niekorzystne z ekonomicznego punktu widzenia;
zapas rzeczywisty < zapasu normatywnego
Występuje niebezpieczeństwo przestojów w przebiegu procesów;
doprowadzenie do równości jest stanem pożądanym:
Zrz = Zn.
Normatywny poziom zapasów można ustalić analitycznie sumując zapasy operacyjne, cykliczne, zabezpieczające i antycypacyjne.
W podejściu sumarycznym oblicza się średni poziom zapasów w oparciu o takie parametry jak: seria, cykl oraz rytm. n* Tp
Zśr = R
Tp - długość cyklu
n - wielkość serii
R - rytm
f
Tp = ( Tl + mx lpma) * z*g
T. PROJEKTOWANIE PRODUKTÓW
POJĘCIE, PRZEDMIOT I CEL PROJEKTOWANIA.
Projektowanie produktu - obejmuje wszystkie działania i decyzje dotyczące wprowadzania nowych produktów oraz modernizacji już istniejących. Jego przedmiotem jest produkt (wyrób fizyczny lub usługa).
Projektowanie wpływa na szereg cech produktów takich jak:
jakość (typu i wykonania, głównie typu).
Jakość w zależności od rodzaju produktu może być z punktu widzenia klienta definiowana w takich kategoriach jak:
funkcjonalność (jakie funkcje produkt może spełniać?, jaki zaspokajać potrzeby?) i atrakcyjność,
sprawność (osiągi) - jak dobrze dany produkt realizuje funkcje?, zaspakaja potrzeby?,
niezawodność (z jaką pewnością dana funkcja (potrzeba) może być spełniana (zaspakajana) przez dany produkt?),
różnorodność - jest wyrażana liczbą odmian (modeli, wersji) oferowanych produktów oraz możliwością przystosowania produktu do specyficznych wymagań klienta. W zależności od zdolności przystosowania wyróżnia się następujące rodzaje produktów:
projektowane na zamówienie,
realizowane na zamówienie (mamy już gotową recepturę, ale nie podejmujemy żadnych działań dopóki nie dostaniemy zamówienia, proces dostosowujemy do potrzeb klienta),
produkt (w przemyśle elektro - montażowym to produkt montowany na zamówienie a w spożywczym konfekcjonowany na nie).
Produkujemy pewne moduły (elementy) zgodnie z prognozami, ale gotowy wyrób (np. samochód, komputer) składamy na zamówienie.
W przemyśle spożywczym początkowe fazy procesu produkcyjnego są bardzo podobne, ale końcowe etapy i pakowanie przeprowadzamy już na zamówienie,
standardowe - wytwarzane „na zapas” (na magazyn):
dostępność - jest określana czasem realizacji zamówienia oraz terminowością dostaw,
koszt - ten jaki ponosi producent na wyprodukowanie, koszt (cena) jaki ponosi klient na zakup i w pewnych artykułach na eksploatację danego produktu i koszt związany z zagospodarowaniem odpadów po produkcie.
Cechy produktów ogólnie opisuje się w 3 podstawowych wymiarach:
ceny (kosztów),
czasu realizacji (szybkości),
jakości, niezawodności, elastyczności.
Zmiana w preferencji celów
Jakość, niezawodność, elastyczność
obecnie
dawniej
cena szybkość
Celem projektowania jest dostarczanie produktów na rynek spełniających oczekiwania klientów w efektywny sposób.
ETAPY OPRACOWYWANIA NOWEGO PRODUKTU.
GENEROWANIE POMYSŁÓW
Produkt powstaje w wyniku identyfikacji i zrozumienia potrzeb klienta. Istnieje wiele sposobów identyfikacji potrzeb oraz generowania pomysłów. Pomysły na nowe lub modernizowane produkty mogą pochodzić z następujących źródeł:
pracownicy firmy, w szczególności z komórek takich jak: marketing, zbyt, produkcja, biura projektowe;
klienci firmy (aktualni i potencjalni) - skargi klientów, uwagi tzw. normalnych klientów;
dostawcy (np. materiałów, surowców, maszyn), pojawia się nowy materiał a my możemy wytworzyć nowy produkt;
konsultanci (inne źródła z zewnątrz) np. czasopisma fachowe, badania podstawowe;
konkurenci (benchmarking - ściąganie pomysłów od innych, ale w zorganizowany sposób).
Proces generowania pomysłów ma charakter innowacyjny i kreatywny (stosowanie „burzy mózgów”, analiza wartości, zmiana punktu widzenia).
WSTĘPNA SELEKCJA POMYSŁÓW.
Wszystkie pomysły poddaje się wstępnej ocenie w celu odrzucenia tych, które z różnych względów (rynkowych, technicznych, społecznych) nie mogą być obecnie zrealizowane.
Wstępnej selekcji dokonują pracownicy działu marketingowego, finansów i produkcji, wykorzystując proste procedury porównywania i wyboru.
Najczęściej stosuje się różne metody punktowe, w których ustala się czynniki ważne przy wyborze, określa ich wagę (znaczenie) a następnie określa poszczególne pomysły.
CZYNNIKI
|
WAGA % |
A |
B |
C |
D |
|
|
|
|
|
|
Rynkowe Techniczne Produkcyjne Ekonomiczne Społeczne |
20 30 10 30 10 |
|
|
|
|
∑ ∑ ∑ ∑
WSTĘPNE PROJEKTOWANIE.
Dla wybranego pomysłu lub pomysłów sporządza się wstępny projekt produktu, który określa rodzaj surowców oraz wszystkie najważniejsze cechy.
Wstępny projekt pozwala zbudować prototyp lub otrzymać produkt w warunkach laboratoryjnych lub półprzemysłowych. Może wystąpić konieczność opracowywania wstępnej wersji procesu.
ANALIZA WYKONALNOŚCI.
W ramach tego etapu wstępny projekt podawany jest analizom: rynkowym, ekonomicznym oraz technicznym (szczegółowe analizy).
Celem analiz rynkowych przeprowadzanych przez dział marketingu jest ustalenie czy występuje wystarczający popyt na projektowany wyrób. Jeżeli istnieje on, albo może wystąpić, przechodzi się do analiz ekonomicznych, których celem jest porównanie kosztów opracowania produktu i produkcji wyrobu z przewidywanymi przychodami, zyskami. Wykorzystuje się tu taki metody ilościowe jak:
wewnętrzna stopa zwrotu,
aktualna wartość netto,
analiza kosztów i korzyści.
Analizy te obarczone są dużym ryzykiem (a raczej dane do nich). Występuje więc konieczność oszacowania tego ryzyka.
Analiza techniczna ma na celu ustalenie czy firma jest w stanie wykonać produkt przy posiadanym potencjale technicznym, organizacyjnym i ludzkim.
KOŃCOWE PROJEKTOWANIE.
Projekt, który pozytywnie przeszedł analizę wykonalności przechodzi do dalszych prac, w trakcie których opracowuje się szczegółową specyfikację oraz końcowy projekt, który może mieć różną formę w zależności od branży.
W przemyśle spożywczym warianty rozwiązań w dużym stopniu determinowane są właściwościami surowców. Występuje bardzo ścisły związek między badaniami podstawowymi a właściwym projektem produktu i procesu technologicznego.
Wynikiem prac projektowych jest receptura produktu określająca jakość surowców, warunki przebiegu procesów, żądane właściwości wyrobów oraz układ maszyn i urządzeń.
Końcowemu procesowi produkcji towarzyszy projekt procesu.
URUCHAMIANIE PRODUKCJI I WPROWADZANIE PRODUKTU NA RYNEK.
Proces projektowania ma bardzo duży wpływ na efektywność i skuteczność produkcji oraz pozycję firmy na rynku.
KIERUNKI DOSKONALENIA I PROJEKTOWANIA PRODUKTÓW.
Wyróżnia się 4 podstawowe kierunki działania:
usprawnienie samego procesu projektowania,
projektowanie zorientowane na produkcję,
projektowanie zorientowanie na środowisko,
projektowanie na klienta.
Ad. 1.
Usprawnianie organizacji projektowania polega m.in. na:
tworzeniu wielofunkcyjnych zespołów projektowych w celu przełamania barier występujących w trakcie projektowania
specyfikacja produktu
specyfikacja cech
specyfikacja produktu
specyfikacja procesu
klient
marketing
projektanci
produktu projektanci
procesu wytwarzanie
Usuwanie murów między poszczególnymi funkcjami.
prowadzenie prac projektowych w sposób równoległy (symultaniczne lub współbieżne projektowanie).
Stara się przeprowadzać wszystkie fazy równolegle.
Stosowanie systemów informatycznych wspomagających proces projektowania.
Są one określane jako CAD - system wspomaganego komputerowo projektowania.
13.03.2002 rok
Ad. 2.
Ten kierunek obejmuje wszystkie działania, które mają zapewnić wytwarzanie nowych produktów w sposób łatwy i oszczędny.
Projektowanie to polega na:
upraszczaniu produktu poprzez usuwanie zbędnych komponentów, zmniejszanie ich liczby, dzięki temu produkt jest łatwiejszy do wykonania,
standaryzacja - stosowanie jednakowych elementów składowych w wielu różnych produktach,
modułowe projektowanie - polega ono na wytwarzaniu wielu wersji produktu ze standardowych elementów tzw. modułów,
uwzględnianie w fazie projektowania problemów związanych z wytwarzaniem.
Ad. 3.
Oznacza ono uwzględnienie całego cyklu życia produktu oraz:
projektowanie wyrobów z materiałów z recyklingu lub z tych, które można poddać recyklingowi,
projektowanie wyrobów, które zużywają jak najmniej energii w fazie wytwarzania, użytkowania oraz wycofywania z rynku,
eliminowanie marnotrawstwa (występowania produktów ubocznych, zbędnego pakowania i transportu),
wydłużanie cyklu życia produktu poprzez możliwość naprawy lub modernizacji produktu.
Ad. 4.
Oznacza ono rozpatrywanie problemów projektowych z punktu widzenia potrzeb klienta. Podejście takie wykorzystuje się w metodzie określonej jako alokacja (rozwinięcie) funkcji jakości (QFD).
SERIA POWIĄZANYCH MACIERZY W QFD.
W procedurze QFD wykorzystuje się szereg powiązanych macierzy, z których pierwszą określa się jako dom jakości.
Dom jakości służy do przekształcenia potrzeb klienta w konkretne cechy produktu.
Dom jakości:
Znaczenie dla
klienta
|
|
W domu jakości wyróżnia się następujące obszary (pokoje):
wymagania klienta - umieszcza się listę cech produktu istotnych dla klienta wyrażanych jego językiem. Ustalamy też ich wagę;
ocena konkurentów - w tym obszarze przeprowadza się porównania stopnia spełnienia poszczególnych wymagań produktów firmy z produktami konkurentów;
cechy produktu - wyraża się wymagania klientów parametrami technicznymi produktu;
macierz powiązań - przedstawia się powiązania pomiędzy wymaganiami klienta a cechami produktu, wykorzystując odpowiedni system ocen;
macierz korelacji - ustala się pozytywne i negatywne zależności zachodzące pomiędzy cechami produktu;
ocena techniczna i docelowe wartości - ustala się pożądane wartości poszczególnych cech produktu oraz porównuje je z konkurentami.
Łatwość przesuwania, łatwe przyciskanie, dostosowanie do dłoni, łatwe czyszczenie.
wymagania
klienta
cechy
składowe
dom jakości
cechy procesu
technologicznego
macierz projektu
cechy procesów
produkcyjno - technologicznych
macierz procesu
macierz operacyjna
Dom jakości jest punktem wyjścia do konstruowania macierzy projektu, w której ustala się cechy składników. Z kolei macierz ta jest punktem wyjścia do macierzy procesu, w której ustala się cechy procesów technologicznych. A ona jest punktem wyjścia macierzy operacyjnej, w której ustala się cechy procesów produkcyjnych lub operacyjnych.
T. PLANOWANIE I MIERZENIE ZDOLNOŚCI PRODUKCYJNEJ.
POJĘCIE I MIARY ZDOLNOŚCI PRODUKCYJNEJ (WYDAJNOŚCI).
Zdolność produkcyjna - to maksymalna ilość produktu jaka może być wykonana w określonym czasie.
Wyróżnia się:
zdolność planowaną - określaną w fazie projektowania dla optymalnych warunków techniczno - organizacyjnych,
zdolność efektywna - wielkość produkcji jakiej można się spodziewać w realnie występujących warunkach techniczno - organizacyjnych,
produkcja rzeczywista różna od planowanej lub efektywnej określa całkowitą liczbę produktów uzyskanych w określonym przedziale czasu.
Zdolność produkcyjna w przypadku jednorodnej produkcji wyraża się w jednostkach naturalnych (sztukach, kg, osobach).
W przypadku niejednorodnej produkcji wykorzystuje się jednostki przeliczeniowe lub zagregowane (np. standardowy produkt, wartość produkcji).
Mierniki zdolności bazują na analizie nakładów (np. liczbie maszyn, liczbie łóżek w szpitalu), ale powinny odnosić się również do wyników odnoszonych do określonego przedziału czasu.
Zdolność produkcyjną można ustalić dla pojedynczych stanowisk, większych komórek (gniazd, linii, wydziałów) a nawet całych zakładów.
W komórkach o strukturze technologicznej, tj. składających się z jednorodnych komórek, zdolność produkcyjna równa jest sumie zdolności wszystkich komórek.
W strukturach przedmiotowych, tj. grupy różnorodnych współpracujących komórek, zdolność produkcyjną ustala się w oparciu o tzw. wąskie gardła (ogniwo/komórkę o najmniejszej zdolności).
A - wąskie gardło, na podstawie
którego ustalamy
przepustowość
Zd = 300 Zd = 100
Ze zdolnością produkcyjną związane są 3 następujące miernik:
stopa wykorzystania = produkcja rzeczywista
zdolność planowana
sprawność = produkcja rzeczywista
zdolność efektywna
produktywność = wielkość produkcji uzyskana z jednostki zasobu (np. z jednego stanowiska, 1m2 powierzchni produkcyjnej, jednostki zużytej energii, jednostki zainwestowanego kapitału)
PLANOWANIE JEDNOSTKI PRODUKCYJNEJ.
Celem planowania zdolności jest sprostanie w dłuższym okresie przewidywanemu popytowi.
Planowanie zdolności przeprowadza się:
w horyzoncie długookresowym (co najmniej kilkuletnim) w trakcie uruchamiania zakładu, dalszej jego rozbudowy lub redukcji potencjału produkcyjnego (są to decyzje strategiczne);
w horyzoncie średniookresowym (umownie rocznym) w trakcie opracowywania programu produkcji - zagregowanego planu produkcji;
w horyzoncie krótkookresowym w trakcie operatywnego planowania zlecenia produkcji, uruchamiania zadań i bieżącego sterowania.
Największe znaczenie ma planowanie długookresowe, w największy stopniu wpływające na poziom wykorzystania zasobów oraz wielkość niezaspokojonego popytu.
W procesie planowania zdolności wyróżnia się etapy:
ustalenie przewidywanego popytu i przeliczenie go na potrzeby w zakresie zdolności;
ustalenie zdolności aktualnie posiadanego potencjału;
identyfikacja rozbieżności między popytem a zdolnościami;
opracowanie alternatywnych planów przezwyciężenia niezgodności.
Strategiczne decyzje odnośnie zdolności determinowane są 3 czynnikami:
prognozy popytu i prawdopodobne zachowania klientów,
planowane wydatki kapitałowe i możliwości ich sfinansowania,
strategia firmy.
Największe znaczenie posiada prawidłowe oszacowanie popytu. Stosuje się tu odpowiednie metody prognozowania, które ogólnie dzieli się na:
jakościowe - stosowane w przypadku braku danych ilościowych, np.:
metoda delficka - grupy ekspertów opracowuje kolejno prognozy popytu,
badania rynkowe (testy, ankiety),
wykorzystywanie analogii cyklu życia produktu,
ilościowe - opierają się na szeregach czasowych przedstawiających kształtowanie się sprzedaży w okresach poprzednich. Przy stosowaniu tych metod w oparciu o oryginalny szereg czasowy próbuje się oszacować:
średni poziom popytu w kolejnych okresach,
trend, tj. zmiany w dłuższym okresie,
sezonowość, tj. zmiany popytu w ciągu 1 roku,
cykl, tj. zmiany w popycie w okresie dłuższym niż rok; powyżej lub poniżej trendu,
składnik losowy.
Najbardziej znane metody prognozowania ilościowego to metody:
średniej ruchomej - wartość popytu ustala się jako średnią z 3 ostatnich miesięcy,
wygładzania wykładniczego, w której prognozę ustala się jako średnią ważoną z ostatnio sporządzonej prognozy i wyniku najnowszej obserwacji popytu.
Na poziomie strategicznego planowania zdolności wykorzystuje się głównie metody jakościowe oraz metody pozwalające na ustalenie długookresowego trendu.
Metody ilościowe stosuje się przy planowaniu zdolności w średnim i krótkim okresie.
20.03.2002rok
OGÓLNE PRAWA PROGNOZOWANIA:
każda prognoza obarczona jest błędem,
błąd prognozy zwiększa się wraz z wydłużeniem horyzontu planowania,
prognozy dla grup wyrobów są dokładniejsze niż dla pojedynczych asortymentów.
PODSTAWOWE PROBLEMY PLANOWANIA ZDOLNOŚCI.
Zmiany popytu mają na ogół charakter stopniowy a strategiczne decyzje dotyczące zdolności znaczny jednorazowy ich wzrost lub spadek.
Występują 3 strategie postępowania:
zakłada występowanie nadwyżki zdolności nad popytem i stosuje się ją wówczas, jeżeli przewiduje się rozwój rynku a koszt jednostkowy utrzymania zdolności jest mniejszy niż jednostkowy brak danej pozycji.
sztuki zdolności
nadwyżka zdolności
popyt
czas
zakłada możliwość niedoboru zdolności. Podejście takie stosuje się w przypadku, gdy koszty utrzymywania zdolności są większe od kosztu braku danej pozycji.
sztuki
niedobór zdolności
popyt
zdolności
czas
strategia zrównoważonego wzrostu. Pozwala najlepiej dostosować zdolności do popytu. Jest dość trudna do zrealizowania w praktyce.
Podobne sytuacje występują w przypadku zmniejszającego się stopniowo popytu.
W Polsce stosowane zwykle strategie nadwyżki zdolności co wynika z charakteru firm.
Czy zmiany zdolności powinny mieć charakter radykalny (duże wzrosty, duże spadki) lub stopniowy?
radykalny wzrost
stopniowy wzrost
popyt
Czynnikiem przemawiającym za zamianami radykalnymi są możliwe do uzyskania korzyści ekonomii skali. Zmiany radykalne mogą powodować niższe koszty w wyniku:
rozkładania się kosztów stałych na większą liczbę wyrobów,
możliwość zastosowania bardziej efektywnych procesów,
wykorzystania pozytywnych skutków tzw. krzywej uczenia (spadku pracochłonności realizacji zadania w kolejnych jego powtórzeniach).
pracochłonność
sztuki
Do ustalania planowanego wzrostu zdolności można zastosować analizę progu rentowności.
Próg rentowności wyznacza taki poziom produkcji, dla którego: przychody = kosztom całkowitym.
Przychody = wielkość sprzedaży * cena
Koszty całkowite = koszty stałe + wielkość produkcji * jednostkowy koszt zmienny
Wielkość sprzedaży = Q
Cena = C
Koszty stałe = KS
Jednostkowy koszt zmienny = kz
Q * C = KS + Q * kz
(QC - Qkz) = KS
Q (C - kz) = KS
Q =KS / C - k z wzór na próg rentowności
Przykład
Zakładamy, że koszty stałe = 2000zł
Koszty zmienne = 5zł/szt
Cena jednostkowa = 10zł/szt
Q = KS / C - kz = 2000 / 10 - 5 = 400
złoty Im większa byłaby zdolność, tym większa byłaby
4000 różnica między przychodami a kosztami.
koszty
2000
przychody
1000
0 sztuki
400
Przy podejmowaniu ostatecznej decyzji należy uwzględniać fakty powodujące powstawanie zjawiska określonego jako „niekorzyści dużej skali działania”.
Przyczynami tych ujemnych zjawisk mogą być:
znaczne różnice pomiędzy popytem a zdolnościami,
wzrost kosztów spowodowany dużą złożonością zarządzania,
negatywny wpływ na środowisko,
mniejsza elastyczność.
Wzrost skali działania powyżej pewnego progu nie powoduje dalszego spadku kosztów a nawet można spowodować ich wzrost.
Z powodu wzrostu znaczenia elastyczności podejmuje się działania mające na celu zwiększenie elastyczności zdolności produkcyjnej tzn. szybkiego dostosowania zdolności do zmieniającego się popytu. Uzyskuje się to poprzez:
zakup i wprowadzenie maszyn, które łatwo instalować, przestawiać, usuwać,
projektowanie procesu dla rodzin wyrobów w celu wykorzystania powtarzalności operacji pomimo zmian produktów,
zwiększanie elastyczności pracowników poprzez odpowiedni nabór, szkolenie, poszerzanie zadań, wzbogacanie pracy, wielozawodowość, wprowadzanie grupowych form organizacji pracy.
średni koszt
na jednostkę
Niekorzyści ekonomii skali
korzyści najlepszy poziom
działalności
poziom zajęcia
T. PROJEKTOWANIE I ANALIZA PROCESÓW.
Proces - to zespół powiązanych działań wykorzystujących zasoby organizacji w celu kreowania istotnych dla klientów wartości (wyrobów i usług).
Łańcuchy (strumienie) wartości puszki coli:
Las sosnowy Kopalnia boksytu Pole zbożowe Pole buraczane
Papierniczy Młyn redukujący Społem Składowanie
Producent kartonu Piec do wytapiania Producent karmelu Producent cukru
Magazyn kartonu Walcownia na gorąco Magazyn karmelu Magazyn cukru
Walcownia na zimno Producent esencji
Producent puszek
Rozlewnia
Magazyn rozlewni
Tesco
Sklep Tesco
Dom
W szeroko rozumianym procesie działalności gospodarczej wyróżnia się:
procesy wydobywcze,
procesy przetwórcze,
procesy obróbcze.
Ad. 1.
Polegają na uzyskiwaniu surowców a także uprawie i pozyskiwanie płodów rolnych. Występują one w zakładach wydobywczych (leśnictwo, rolnictwo, kopalnia boksytów). Zależą one od warunków naturalnych.
Ad. 2.
W ich trakcie zachodzą zmiany w wewnętrznych cechach przetwarzanych materiałów i surowców.
Ad. 3.
W ich trakcie zmianie podlegają zewnętrzne cechy przetwarzanych materiałów lub półproduktów, np. zmiana kształty, cech powierzchni, uszlachetnienie, pakowanie.
Zmiany zachodzące w procesie transformacji mogą być uchwytne dla obserwatora (tak jak w tzw. procesach dyskretnych) lub nieuchwytne (w procesach ciągłych).
W przemyśle spożywczym dominują procesy ciągłe.
Transformacja przedmiotów pracy następuje pod wpływem sił przyrody (procesy naturalne) lub pod wpływem oddziaływania procesu pracy człowieka (procesy pracy).
PROJEKTOWANIE PROCESÓW.
Ponieważ większość procesów wymaga pracy człowieka muszą być one odpowiednio projektowane, analizowane i usprawniane.
Celem projektowania jest ustalenie optymalnego przebiegu procesu, co wymaga podejmowania szeregu decyzji dotyczących m.in.:
zakresu procesu realizowanego w danej jednostce,
typu procesu (jednostkowy, seryjny czy masowy),
poziomu mechanizacji i automatyzacji,
szczegółowego sposobu realizacji poszczególnych działań.
Ad. 1.
Przy podejmowaniu decyzji odnośnie zakresu procesu realizowanego w danej jednostce (wiąże się z wyborem postaci materiałów oraz formą produktu końcowego) bierze się pod uwagę następujące czynniki:
koszty - porównuje się koszty zakupu pewnego elementu lub koszty realizacji określonej fazy procesu na zewnątrz z kosztami wytwarzania w ramach zakładu. Koszt jest podstawą wyboru, ale pod uwagę brane są również inne czynniki;
poziom wykorzystania zdolności produkcyjnej. Niepełne wykorzystanie potencjału przemawia za wytwarzaniem we własnym zakresie, brak zdolności za przekazywaniem zadań kooperantom;
jakość - na ogół łatwiej uzyskać wysoką jakość realizując cały proces. Jednakże w pewnych sytuacjach wyspecjalizowane jednostki mogą posiadać lepszy potencjał i większe doświadczenie przy realizacji określonych składników;
kompetencje;
czas i niezawodność dostaw.
O ile w przeszłości przedsiębiorstwa starały się realizować jak najszerszy zakres procesu, tzn. dominował relatywnie duży poziom integracji pionowej procesu, to współcześnie występuje tendencja do koncentrowania uwagi na tym, co dana jednostka robi najlepiej (koncentrowanie się na kluczowych kompetencjach jednostki). Oznacza to ograniczenie zakresu procesu w ramach danej jednostki oraz konieczność większego zakresu współpracy.
Ford - największa integracja pionowa, pola kauczuku, kopalnie, huty.
Ad. 2.
Typ produkcji - to zespół cech organizacyjno - technicznych charakteryzujących dany proces produkcji.
Określa on z jednej strony stopień powtarzalności zadań na poszczególnych stanowiskach, z drugiej zaś strony skalę i stopień zróżnicowania produktów.
Można go rozpatrywać w skali całego przeds. lub pojedynczego stanowiska roboczego.
Typ produkcji w skali makro jest determinowany liczbą wytwarzanych asortymentów oraz skalą produktów w poszczególnych asortymentach.
Biorąc pod uwagę te 2 czynniki wyróżnia się produkcję:
jednostkową - w której asortyment oferowanych produktów jest na ogół szeroki a skala produkcji mała (pojedyncze sztuki) - stocznia, ciastkarnia;
seryjna - w tym przypadku liczba wykonywanych jednorazowo wyrobów jest większa - tworzą one serie, a oferowany asortyment ulega ograniczeniu. W zależności od umownie przyjętej liczby serii wyróżnia się produkcję:
małoseryjną,
średnioseryjną,
wielkoseryjną.
masowa - w dłuższym okresie czasu produkowane są pojedyncze asortymenty na bardzo dużą skalę.
W przemyśle spożywczym dominuje produkcja seryjna i masowa.
27.03.2002rok
Typ produkcji w danej jednostce zależy od: Typ produkcji:
rodzaju produktu: x jednostkowa,
projektowany na zamówienie x, xx seryjna,
projektowany na zamówienie xx, xxx masowa.
projektowany na zapas xxx,
charakter popytu:
sporadyczny x,
zmienny xx,
stabilny xxx,
skala produkcji:
mała x,
duża xx,
bardzo duża xxx,
liczba asortymentów:
bardzo duża (choć nie zawsze) x,
duża xx,
niewielka xxx.
Typ produkcji wpływa na:
sposób i szczegółowość projektowania produktu i procesu:
mało szczegółowy x,
szczegółowy xx,
bardzo szczegółowy xxx,
liczba operacji na stanowisku (stopień specjalizacji stanowisk):
dąży do nieskończoności,
25 - 2,
dąży do jednego,
strukturę produkcyjną:
technologiczna (jednorodne) x,
technologiczna i przedmiotowa xx,
przedmiotowa (linie produkcyjne) xxx,
wpływa na typ i proces sterowania produkcji:
pracochłonne, złożone x,
xx,
proste, mało pracochłonne xxx,
koszty stałe (parametr):
bardzo małe x,
średnie xx, bardzo duże xxx,
koszty zmienne:
bardzo duże x,
średnie xx,
bardzo małe xxx.
Jedną z metod ustalania typu produkcji opiera się na koncepcji tzw. punktu objętości, wyznaczanego przez wielkość produkcji, dla której koszty produkcji (całkowite) dwóch procesów są równe:
KC1 = KC2
KS1 + QKZ1 = KS2 + QKZ2
Przykład:
Punkt obojętności = wielkość produkcji, dla której koszty całkowite dwóch procesów są równe:
Proces A Proces B
KS = 2000 KS = 10000
KZ = 5 KZ = 2
2000 + 5Q = 10000 + 2Q
3Q = 8000 to Q = 2667
Interpretacja:
Poniżej punktu obojętności (Q < 2667) wybieramy proces z mniejszymi kosztami stałymi, natomiast powyżej punktu obojętności wybieramy pracę z mniejszymi kosztami zmiennymi.
Graficzna interpretacja wyznaczania punktu obojętności:
$
25000
A B
0 2667 4000
Ad. 3.
Ustalenie poziomu automatyzacji i mechanizacji procesu.
Problem ten wiąże się z wyborem koniecznych maszyn, urządzeń i narzędzi a ogólności poziomu mechanizacji i automatyzacji.
Z tego punktu widzenia wyróżnia się następujące rodzaje procesów:
procesy ręczne, gdzie człowiek bez narzędzi lub z narzędziami bez napędu zawrotnego oddziaływuje na przedmiot pracy,
procesy ręczno - maszynowe, gdzie pracownik wykorzystuje narzędzia z napędem zewnętrznym, ale w całym cyklu pracy potrzebny jest wysiłek fizyczny, np. wiercenie wiertarką,
maszynowe, w których w pełnym cyklu pracy nie jest wymagany wysiłek fizyczny,
procesy aparaturowe, gdzie określone transformacje zachodzą w zamkniętych zbiornikach w tzw. agregatach.
Procesy maszynowe i aparaturowe charakteryzują się różnym poziomem automatyzacji, tzn. im więcej funkcji fizycznych i umysłowych realizuje maszyna (przejmuje) tym mamy do czynienia z wyższym poziomem automatyzacji.
Wyróżnimy automatyzację:
sztywną,
elastyczną.
Jeżeli automat jest w stanie wykonać tylko jedno zadanie (1 produkt) to jest nazywane automatyzacją sztywną która gwarantuje wysoką efektywność, ale jest mało elastyczna.
Automatyzacja elastyczna - urządzenia oparte na automatyzacji elastycznej są w stanie realizować szerszy asortyment produktów przy małych nakładach związanych z przezbrajaniem.
Elastyczna automatyzacja oparta jest na urządzeniach technologicznych sterowanych numerycznie, zintegrowanych zautomatyzowanym systemem transportowo - magazynowym oraz automatycznymi systemami kontrolnymi.
Przykładem elastycznej automatyzacji są elastyczne systemy wytwarzania (FMS - ...........
Pozwalające na połączenie efektywności z elastycznością.
Wada - jest to drogie rozwiązanie.
Do ustalenia poziomu automatyzacji i mechanizacji można wykorzystać koncepcję punktu obojętności. Ostateczną decyzję podejmuje się przy uwzględnieniu nie tylko kryteriów ekonomicznych ale także organizacyjnych i społecznych.
Ad. 4.
Analiza i wspomaganie procesu.
Analiza - podział czegoś wielkiego na mniejsze.
W układzie poziomym w procesie produkcyjnym wyróżnia się:
proces technologiczny, w trakcie którego zachodzą właściwe zmiany właściwości przetwarzanych materiałów,
procesy nietechnologiczne, do których zalicza się:
kontrolę,
transport,
magazynowanie (przy usługach odpowiednikiem jest oczekiwanie - pozioma struktura procesu).
W układzie pionowym każdy proces można podzielić na:
fazy - to jest część procesu wyodrębniany o kryterium technologiczne, merytoryczne lub przestrzenne (najczęściej rodzaj technologii)
merytoryczne
faza przygotowawcza
faza właściwego ............
faza konfekcjonowania
Podział na fazy wykorzystuje się do wyodrębnienia wydziałów oraz do rozliczania kosztów.
Fazy dzieli się na operacyjne.
operacje - część procesu realizowana na 1 lub kilku takich samych stanowiskach przez 1 lub kilku wykonawców na 1 lub kilku przedmiotach w sposób względnie ciągły, tzn. zakłada niezmienność miejsca pracy, wykonawcy, przedmiotu i sposobu działania.
Podział na operacje wykorzystuje się w normowaniu, harmonizowaniu działań. każda operacja składa się z mniejszych elementów:
zabieg - część operacji wykonywana na 1 lub kilku elementach przy wykorzystaniu określonego rodzaju narzędzi w niezmienionych warunkach działania.
Zabiegi dzielą się na czynności.
czynność - część zabiegu w ściśle określonym celu działania.
Czynność dzieli się na ruchy robocze elementarne.
ruch elementarny - najmniejszy dający się jeszcze wyodrębnić element pracy lub bezczynności człowieka.
Podział operacji znajduje zastosowanie przy badaniu metod pracy oraz normowaniu.
Pomiędzy poszczególnymi elementami procesu występują zależności przyczynowo - skutkowe, które można przedstawić graficznie w postaci schematów o różnym stopniu szczegółowości:
ogólnych map procesów, w których przedstawia się zależności występujące pomiędzy procesami w ramach całego przeds. lub zależności między .................... fazami procesu.
Mapowanie procesu - sporządzenie mapy procesu wszystkich występujących podprocesów ................. faz w przeds.
Ogólna mapa procesu:
Wejście Wyjście Cel
działania
proces można przedstawić bardziej szczegółowo w postaci tzw. karty przebiegu procesu. Karta obrazuje kolejne operacje występujące w procesie, ich charakter, czas trwania, odległość, zużywane zasoby.
Do oznaczania poszczególnych działań wykorzystuje się umowne symbole:
- operacja technologiczna
- transport
- operacja kontrolna
- oczekiwanie
- magazynowanie
proces można przedstawić w postaci tzw. diagramu pierwszeństwa.
W diagramie węzły (kółeczka) oznaczają poszczególne elementy procesu (zabiegi, czynności), natomiast łuki (strzałki) zależności technologiczne występujące pomiędzy elementami procesu.
Schematy graficzne wykorzystuje się w trakcie planowania procesu, a także w trakcie analizy i usprawniania procesów.
Schematy ułatwiają (pozwalają) zrozumieć procesom ocenę jego sprawności oraz usprawnianie procesu. Sprawność procesu ustala się jako iloraz działań tworzących nową wartość do ogólnego czasu trwania procesu.
Usprawnienie procesu
∑ 0
WSP = * 100%
∑ ( O + + + + )
W praktyce udział działań technologicznych nie przekracza zazwyczaj 5 - 10% ogólnego czasu trwania procesu.
W oparciu o strukturę poziomą procesu podejmuje się działanie mające na celu usprawnienie sprawności procesu. Działania te ukierunkowane są na:
eliminację przestojów czy oczekiwań poprzez synchronizację działań,
eliminację magazynowania dzięki produkcji na czas JIT (MRP, KANBAN),
eliminację transportu poprzez ....................... struktury produkcyjnej oraz optymalizacji struktury przestrzennej,
ograniczenie działań kontrolnych poprzez ich uproszczenie i automatyzację,
zmniejszanie czasu trwania operacji nietechnologicznych poprzez zmniejszanie wielkości ............., równoległe przekazywanie mechanizacji i automatyzacji działań.
10.04.2002 rok
T. KSZTAŁTOWANIE STRUKTURY PRODUKCYJNEJ I PRZESTRZENNEJ PRZEDS.
Kształtowanie struktury produkcyjnej polega na grupowaniu mniejszych komórek produkcyjnych w większe w oparciu o określone kryteria.
Natomiast kształtowanie struktury przestrzennej polega na lokalizacji wyodrębnionych komórek w określonych punktach przestrzeni działania.
KSZTAŁTOWANIE STRUKTURY PRODUKCYJNEJ.
Struktura produkcyjna - to zestaw komórek produkcyjnych podstawowych oraz pomocniczych i formy ich powiązań w procesach produkcji.
Najmniejszym elementem struktury produkcyjnej jest stanowisko robocze traktowane jako komórka produkcyjna stopnia zerowego - KP0.
Stanowisko robocze - to wydzielona część powierzchni, na której zgromadzono środki i przedmioty pracy umożliwiające wykonawcy realizację jednorodnych lub różnorodnych operacji.
Grupowanie stanowisk w oparciu o określone zasady stanowi podstawę kształtowania struktury produkcyjnej. Stosuje się dwie podstawowe zasady:
zasada specjalizacji technologicznej,
zasada specjalizacji przedmiotowej.
Ad. 1.
Polega ona na grupowaniu jednorodnych (tych samych lub podobnych stanowisk roboczych). Pozwala to na ograniczenie różnych procesów realizowanych w danej komórce.
Ad. 2.
Polega ona na grupowaniu różnorodnych stanowisk biorących udział w procesie wykonania określonego produktu lub produktów.
Zasady te w największym stopniu spełnione są przy tworzeniu komórek produkcyjnych stopnia pierwszego - KP1, określanych nazwą form organizacji produkcji.
FORMY ORGANIZACJI PRODUKCJI.
Komórkę produkcyjną stopnia pierwszego powstałą w oparciu o stosowanie zasady specjalizacji technologicznej określa się mianem gniazdo technologiczne.
RYS. 1.
GP - gniazdo przedmiotowe produkujące komponent KZ
GP, GT i LP - obrabiają jeden przedmiot pracy
WWW - gniazdo wirówek dużych
+ dział wirowania - specjalizacja technologii
www - gniazdo wirówek małych
Zakładamy, że będziemy robili produkt X w konkretnej skali. Potrzebne nam będą operacje: 10A, 20B, 30A, 40C, 50D o określonej treści na konkretnych stanowiskach.
M - materiał spływa do A, potem do B, wraca do A, C i D i wychodzi gotowy produkt X.
W oparciu o zasadę specjalizacji przedmiotowej można utworzyć dwa rodzaje komórek produkcyjnych stopnia pierwszego:
gniazda przedmiotowe,
linie produkcyjne.
W obu przypadkach występuje zgrupowanie różnorodnych stanowisk uczestniczących w procesie wykonania grupy przedmiotów lub przedmiotu.
W gnieździe stanowiska umieszczane są w sposób dowolny (przypadkowy) lub w kolejności zbliżonej dla wszystkich wykonywanych produktów lub dla produktu najważniejszego.
W liniach produkcyjnych stanowiska rozmieszczone są w kolejności występowania operacji w procesie.
ANALIZA PORÓWNAWCZA FORM ORGANIZACJI PRODUKCJI.
Gniazda technologiczne:
zgrupowanie jednorodnych stanowisk roboczych,
powiązania występują między gniazdami i mają one charakter zmienny, bo każda komórka może się wiązać z każdą.
Wady:
długie i zmienne drogi transportu co utrudnia mechanizację i automatyzację,
szeregowy sposób przekazywania wyrobów (całymi partiami, a nie sztukami),
długie cykle produkcji,
występuje duży poziom zapasów produkcji w toku,
wymagana duża powierzchnia produkcyjna,
trudne, pracochłonne planowanie i sterowanie produkcją,
wymagane są wysokie kwalifikacje pracowników - wysokie koszty pracy,
koszty produkcji są relatywnie wysokie.
Zalety:
elastyczność - możliwość wytwarzania szerokiego asortymentu wyrobów, łatwość zmiany asortymentu i skali działania,
odporność na zakłócenia,
pewne przesłanki przemawiają za możliwością uzyskania wysokiej jakości produktów (wyższe kwalifikacje pracowników, niewymuszony rytm pracy) [ale np. względy sanitarne skłaniają do linii produkcyjnej],
lepsze warunki pracy - zmienność zadań, możliwość wykorzystania kwalifikacji, mniejsze i nie narzucone tempo racy,
łatwość zapewnienia fachowego nadzoru,
relatywnie mniejsze nakłady inwestycyjne.
Linie produkcyjne:
zgrupowanie różnorodnych stanowisk rozmieszczanych liniowo,
każde stanowisko współpracuje tylko z dostawcą i odbiorcą,
powtarzanie się tych samych stanowisk,
brak nawrotów do poprzednich stanowisk (przepływ jednokierunkowy).
Zalety:
krótkie, stałe drogi transportu, które łatwo zmechanizować i zautomatyzować,
równoległy sposób przekazywania przedmiotów,
krótki cykl produkcji,
niski poziom zapasów,
małe zapotrzebowanie na powierzchnię,
łatwe planowanie i sterowanie,
małe wymagania kwalifikacyjne - niskie płace,
koszty produkcji są relatywnie niskie.
Wady:
mała elastyczność - trudniej zmienić asortyment, zwiększyć produkcję,
mała odporność na zakłócenia,
straty czasu z powodu trudności z równomiernym rozdziałem obciążeń,
złe warunki pracy z punktu widzenia pracownika (monotonia, wąski zakres zadań, brak możliwości awansu).
Przyszłościową formą organizacji produkcji są gniazda przedmiotowe łączące pozytywne cechy linii produkcyjnej (efektywność) z pozytywnymi cechami gniazd technologicznych (elastyczność). Takie połączenie cech występuje w zautomatyzowanych gniazdach przedmiotowych określanych jako systemy wytwarzania (FMS).
KSZTAŁTOWANIE STRUKTURY PRODUKCYJNEJ ZAKŁADU.
W komórkach produkcyjnych wyższych stopni (działach, wydziałach, zakładach, przedsiębiorstwach) powiązania pomiędzy komórkami są bardziej złożone. Najczęściej stanowią pewną kombinację specjalizacji technologicznej i przedmiotowej określanej jako specjalizacja mieszana.
Przedsiębiorstwo jako całość stanowi najczęściej komórkę o specjalizacji przedmiotowej.
Zakład specjalizujący się w określonej fazie produkcyjnej (np. zakłady mechaniczne) mają specjalizację technologiczną.
17.04.2002 rok
PROBLEM OPTYMALIZACJI STRUKTURY PRZESTRZENNEJ.
Struktura przestrzenna wiąże się z rozmieszczeniem wyodrębnionych komórek (stanowisk, gniazd, linii, działów, wydziałów i zakładów ogólnie określonych jako obiekty) w określonych punktach powierzchni zakładu.
Podstawowym czynnikiem wpływającym na strukturę przestrzenną jest struktura produkcyjna. Determinuje ona kierunki i natężenie przepływów materiałowych pomiędzy poszczególnymi podmiotami. Sposób optymalizacji struktury przestrzennej zależy od rodzaju, od dominującej struktury produkcyjnej.
OPTYMALIZACJA STRUKTUR TECHNOLOGICZNYCH I MIESZANYCH.
Do tej optymalizacji stosuje się odpowiednie metody alokacji przestrzennej obiektów. Metody te ogólnie dzieli się na:
doświadczalne oparte na zasadzie prób i błędów (np. metoda wykresów sznurkowych);
metody analityczne - przy stosowaniu których wyróżnia się 5 etapów w procedurze postępowania.
PROCEDURA OPTYMALIZACJI STRUKTURY PRZESTRZENNEJ:
sformułowanie zadania projektowego. W ramach tego etapu należy dokonać:
wyboru obiektu projektowania (np. rozstawienia gniazda w wydziale),
identyfikacji parametrów (funkcji, wejść, procesów, wyposażenia, zasobów ludzkich, otoczenia),
wyboru kryterium optymalizacji.
Najważniejszym zadaniem w ramach tego etapu jest wybór kryterium optymalizacji (funkcji celu). Kryteria optymalizacji mogą mieć charakter ilościowy, np. długość dróg transportu, liczba operacji transportowych długich (wymagających specjalnego środka transportu), koszt instalacji stanowisk, czas przewozu, wielkość i częstotliwość przewozów, czas manipulacji ładunkiem oraz stopień wykorzystania powierzchni.
Najczęściej stosowanym kryterium ilościowym jest minimalizacja wielkości przewozów obliczona jako iloczyn maszyn przewożonych ładunków i odległości.
Przy rozstawianiu obiektów uwzględnia się również kryteria jakościowe związane z zapewnieniem odpowiedniej elastyczności, przejrzystości, dostępności, bezpieczeństwa.
budowa modelu matematycznego. W ramach tego etapu dokonuje się:
wyboru postaci matematycznej funkcji celu. Postać tej funkcji zależy od przyjętego kryterium optymalizacji i w przypadku minimalizacji wielkość przewozów funkcji celu ma postać: Q = Sij * Lpq
Sij - wielkość przepływu ładunku z obiektu i do j
Lpq - odległość między miejscem p a miejscem q
modelowania graficznego i/lub matematycznego,
budowy modelu matematycznego zadania:
Q = sij *lpq
Najważniejszym zadaniem w ramach tego etapu jest oszacowanie wartości parametrów tego modelu. Do ustalania wartości parametrów wykorzystuje się modelowanie graficzne stanowiące fazę pośrednią do modelowania matematycznego.
Parametr sij przedstawia się w postaci nieukierunkowanej macierzy powiązań transportowych, a parametr Lpq w postaci macierzy odległości.
Do ustalania odległości w modelu stosuje się miarę miejską „po krawężniku” miarę kartezjańską.
rozwiązywanie zadania. W ramach tego etapu dokonuje się:
wyboru metody, przy wykorzystaniu której ustala się
rozwiązanie.
Najważniejszym zadaniem w ramach tego etapu jest wybór odpowiedniej metody.
Pewnym ułatwieniem w wyborze metody są odpowiednie klasyfikacje metod:
ze względu na dokładność obliczeń wyróżnia się metody:
ścisłe - dające optymalne rozwiązanie,
przybliżone - dające rozwiązanie suboptymalne,
ze względu na charakter uwzględnionych kryteriów:
jednokryterialne - zazwyczaj jedno kryterium ilościowe,
wielokryteriowe - wiele kryteriów jakościowych i ilościowych,
ze względu na sposób uzyskiwania wyników:
krokowe,
iteracyjne - mamy pewne bazowe rozmieszczenie i możemy je tylko poprawiać poprzez pewne zamiany i obserwując ich wpływ na funkcję celu,
ze względu na dowolność wyboru miejsca:
z nieograniczoną możliwością wyboru miejsca,
z ograniczoną,
ze względu na sposób przedstawiania wyników:
punktowe, gdzie obiekty traktuje się jako punkty,
modułowe, w których uwzględnia się rzeczywiste kształty obiektów,
ze względu na sposób przeprowadzania obliczeń:
proste (ręczne) - ręka, kalkulator,
złożone - wymagające specjalnego oprogramowania.
Przy wyborze metody stawia się pytania pomocnicze:
1. Czy potrzebne jest rozwiązanie optymalne czy przybliżone? - (najczęściej przybliżone)
2. Jakiego rodzaju kryteria są najważniejsze?
Jeżeli jedno ilościowe - stosujemy metody 1-kryterialne, w przeciwnym razie stosuje się metody wielokryterialne (w praktyce są zwykle jednokryterialne).
3. Czy rozmiary rozstawionych obiektów są zróżnicowane?
Jeśli tak to stosujemy metody modułowe, jeśli nie - punktowe.
4. Czy następuje ograniczenie odnośnie wyboru miejsca?
Jeśli tak, to stosujemy metody z ograniczoną możliwością wyboru miejsca - w przeciwnym razie z nieograniczoną możliwością wyboru miejsca.
5. Czy istnieje rozstawienie bazowe?
Tak - można stosować metody iteracyjne, nie - krokowe.
6. Czy dysponujemy odpowiednim oprogramowaniem?
Tak - możemy stosować metody złożone.
Metoda trójkątów to:
przybliżona,
jednokryterialna,
krokowa,
z nieograniczoną możliwością wyboru miejsca,
punktowa,
prosta.
A jakie MAT, CRAFT, CORELAP? - NA KOLOKWIUM
OCENA ROZWIĄZANIA I KOREKTA MODELU.
W ramach tego etapu buduje się teoretyczny model rozmieszczenia obiektów oraz dokonuje jego oceny z punktu widzenia wszystkich istniejących kryteriów.
Jeżeli rozwiązanie nie spełnia wymagań może wystąpić konieczność:
zmiany metody,
zmiany modelu,
zmiany kryterium optymalizacji.
Jeżeli rozwiązanie spełnia wszystkie istotne wymagania stanowi podstawę szczegółowego projektu rozmieszczenia wdrożonego w ostatnim 5 etapie postępowania.
WDROŻENIE POSTĘPOWANIA.
OPTYMALIZACJA STRUKTUR PRZEDMIOTOWYCH (LINIOWYCH).
Struktury liniowe w największym stopniu zdeterminowane są strukturą produkcyjną a ich optymalizacja sprowadza się do równoważenia (synchronizacji linii tj. podziału procesu na operacje o czasach równych lub krotnych w stosunku do siebie).
Równoważenia linii dokonuje się przy zastosowaniu metod doświadczalnych i analitycznych.
Przy stosowaniu metod analitycznych punktem wyjścia równoważenia linii jest zgromadzenie odpowiednich danych oraz obliczenie podstawowych parametrów linii.
Dane wejściowe do równoważenia linii:
program produkcji, tj. rodzaj i ilość wyrobów przewidywanych do wykonania, np. Q = 50szt/zmianę X,
technologię wykonania wyrobu przedstawioną w postaci diagramu pierwszeństwa (sieci zależności elementów procesu),
należy ustalić czasy trwania poszczególnych elementów procesu (zabiegów, czynności)
Jeżeli zsumujemy czasy trwania ti elementów otrzymamy normatywną pracochłonność jednostkową
∑ ti = P = 21min
należy ustalić efektywny fundusz czasu pracy linii w analizowanym okresie
Tef = 400min/zmianę
szereg innych szczegółowych danych.
W oparciu o dane oblicza się parametry podstawowe linii potokowych, do których zalicza się:
takt średni linii - okres czasu jaki powinien upływać między zejściem z linii 2 kolejnych wyrobów
Tśr = Tef / Q = 400/50 = 8min/szt
wymagana liczba wykonawców (stanowisk, operacji)
N = [ P / tśr ]+ = [21/8]+ ≈ 3
Zaokrąglamy to do liczby całkowitej w górę.
Metody analityczne synchronizacji oparte są na tzw. heurystykach zwiększających prawdopodobieństwo uzyskania jak najlepszych rozwiązań.
Heurystyka wyboru - reguła zwiększająca prawdopodobieństwo dokonania dobrego wyboru.
Może być to np. czas zabiegu (czas trwania elementu), liczba poprzedników lub następników.
Empirycznie stwierdzono, że najlepszą regułą wyboru jest heurystyka określana jako waga zabiegu równa sumie czasu trwania danego elementu oraz czasu trwania elementów po nim następujących (wszystkich następników).
W oparciu o parametry podziału wyliczone (takt średni, liczbę wykonawców oraz wybraną heurystykę) dokonuje się przydziału zabiegów do operacji w taki sposób aby czas rzadszy z nich nie był większy od taktu średniego.
Wb = 7
Wc = 7
Wd = 10
Nr operacji |
Symbol czasu zabiegów |
Czas narastający operacji |
Czas stracony |
1 |
a - 5 b - 2 c - 1 |
5 7 8 |
0 |
2 |
d - 4 f - 4 |
4 8 |
0 |
3 |
e - 3 g - 2 |
3 5 |
3 |
W oparciu o dokonany podział procesu oblicza się przepustowość rzeczywistą oraz poziom osiągniętej synchronizacji:
Qr = Tef / Tr
Tr - takt rzeczywisty równy czasowi trwania najdłuższej operacji (u nas 8)
Qr = 400/8 = 50
P
WS = N * Tr * 100 = 21/(3 * 8) * 100 = 87,5
24.02.2002 rok
T. OGÓLNOZAKŁADOWE PLANOWANIE PRODUKCJI.
Ogólnym celem planowania produkcji jest spełnianie wymagań klientów w wymiarze ilości, asortymentu a także jakości, niezawodności, szybkości, elastyczności i ceny.
Spełnienie tego ostatniego wymogu wymaga racjonalnego wykorzystania zasobów materiałowych i zdolności produkcyjnej. Pomiędzy wymienionymi celami mogą występować sprzeczności, które próbuje się godzić poprzez:
planowanie działań w czasie tzn. ustalanie: co, ile, kiedy, gdzie należy zakupywać lub produkować;
poprzez odpowiednie planowanie zdolności tzn. bilansowanie planowanych zadań ze zdolnościami produkcyjnymi
Maksymalnego poziomu obsługi klienta w wymiarze; jakości, niezawodności, szybkości elastyczności i ceny.
Na wszystkich tych poziomach planowaniu zadań w czasie towarzyszy planowanie zdolności.
Bieżące zarządzanie produkcją zajmuje się planowaniem taktycznym i operacyjnym.
Ogólny schemat planowania wg koncepcji MRP II ma następującą postać:
Pozycje |
Planowanie zadań w czasie |
Planowanie zdolności |
Poziom zasobu |
Linie, rodziny produktów |
Zagregowane planowanie
|
|
Zakłady |
Poszczególne produkty |
Operatywne planowanie
|
„Zgrubne” planowanie
|
Krytyczne stanowiska pracy |
Składniki |
Planowanie potrzeb
|
Planowanie zdolności
|
Wszystkie stanowiska pracy |
Operacje |
Harmonogramowanie operacji
|
Sterowanie wejściem/wyjściem |
Poszczególne maszyny |
Podane 2 funkcje w różnym stopniu szczegółowości realizowane są na poziomie strategicznym, taktycznym i operacyjnym.
Na poziomie strategicznym formułuje się ogólne cele przeds. oraz określa przedsięwzięcia jakie należy podejmować, aby odpowiednio do potrzeb rynku ukształtować techniczno - organizacyjną strukturę systemu produkcyjnego (produkty, zasoby, procesy, struktury produkcyjne i przestrzenne, system pracy).
Na poziomie taktycznym opracowuje się zagregowany plan produkcji, stanowiący kluczowy element techniczno - ekonomicznego planu przedsiębiorstw.
Na poziomie operacyjnym sporządza się:
podstawowy (operatywny) plan produkcji wyrobów finalnych,
plany potrzeb materiałowych,
krótkookresowe harmonogramy przebiegu produkcji.
Ogólnozakładowe planowanie produkcji dotyczy planowania zagregowanego i operatywnego produkowania wyrobów finalnych.
ZAGREGOWANE PLANOWANIE PRODUKCJI.
Zagregowane planowanie produkcji dotyczy rodziny produktów i stanowi element planu rocznego techniczno - ekonomicznego przeds.
Plan techniczno - ekonomiczny składa się z planów procesów realnych:
plan zbytu,
plan produkcji,
plan zaopatrzenia,
plan zdolności produkcyjnych,
plan zatrudnienia,
z innych planów zależnych od specyfiki firmy.
Drugi zakres to plany procesów finansowych, do których zaliczamy:
plan przychodów,
plan kosztów,
kalkulacyjny plan wyników,
bilansowy plan wyników,
plan finansowy.
Pomiędzy tymi planami występują określone zależności przyczynowo - skutkowe.
Do konstruowania planu techniczno - technologicznego można stosować:
podejście symultaniczne (jednoczesne) - polegające na ujęciu wszystkich planów cząstkowych w jednym matematycznym modelu zadania, które próbuje się optymalizować przy wykorzystaniu określonych metod ilościowych. W praktyce najczęściej takie podejście jest trudne do zrealizowania;
podejście sukcesywne (krokowe) - tu proces planowania rozpoczyna się od obszaru uznawanego za krytyczny. Obszarem tym najczęściej jest plan zbytu i po sporządzeniu planu zbytu opracowuje się pozostałe plany realne a następnie finansowe.
Podstawowy problem decyzyjny zagregowanego planowania produkcji sprowadza się do znalezienia odpowiednich sposobów harmonizowania popytu i podaży w skali jednego roku.
Pomiędzy popytem i podażą mogą występować relacje:
1. P = ZP 2. P > ZP 3. P < ZP
ZP - zdolność produkcyjna
P - popyt
Problemy z harmonizowaniem występują w przypadku 2 i 3 ale mogą również występować w przypadku 1 jeżeli w skali roku występuje znaczne wahanie popytu.
Sposoby oddziaływania na podaż w skali 1 roku określa się jako opcje produkcji, do których zalicza się:
różnicowanie cen (obniżki),
nasilanie akcji promocyjnych,
zaległe zamówienia (przesuwanie zamówień na przyszłe okresy),
kształtowanie nowego popytu poprzez wprowadzanie nowych produktów lub modernizację istniejących.
Cechą wszystkich opcji jest to, że związane są z nimi odpowiednie koszty często trudne do oszacowania.
Zagregowany plan produkcji można oszacować przy wykorzystaniu metod ścisłych (matematycznych) lub przybliżonych (doświadczalnych, intuicyjnych).
Przy stosowaniu metod doświadczalnych w procedurze postępowania wyróżnia się etapy:
ustalenie ogólnego zapotrzebowania w oparciu o średniookresowe prognozy, ewentualnie zamówienia,
określenie zdolności produkcyjnej, możliwości jej zwiększenia lub zmniejszenia. Analizuje się również możliwości oddziaływania na popyt (zakres poszczególnych opcji jest ograniczony),
szacowanie parametrów kosztowych przyjętych opcji,
wybór odpowiedniej strategii postępowania odnośnie poziomu produkcji, stopnia wykorzystania zdolności oraz poziomu zapasów. Wyróżnia się tutaj 2 skrajne strategie postępowania:
strategie stałego poziomu zdolności produkcyjnych,
strategie pogoni za popytem.
Ad. I.
Pomimo wahań popytu przyjmuje się stały poziom produkcji w całym rozpatrywanym okresie. Pozwala to na równomierne wykorzystanie zdolności, ale wiąże się z koniecznością tworzenia zapasów.
Ad. II.
Plan produkcji w każdym okresie równy jest popytowi. Powoduje to nierównomierne wykorzystanie zdolności, ale pozwala na lepsze zaspokojenie popytu przy minimalnym poziomie zapasów.
W przeszłości dominowała strategia stałego poziomu. Obecnie stosuje się strategie pośrednie.
opracowuje się alternatywne plany w oparciu o przyjęte opcje oraz strategie. Następnie ocenia się plany z punktu widzenia ekonomicznego, organizacyjnego i społecznego, a następnie wybór planu najpełniej spełniającego te wymagania.
PLANOWANIE OPERATYWNE - OPERATYWNE PLANOWANIE PRODUKCJI.
Jego celem jest przekształcenie planu zagregowanego w plan indywidualnych wyrobów oraz dostosowanie go do bieżących potrzeb rynku.
Wtórnymi celami planu jest ustalenie rozwiązań kompromisowych między produkcją i marketingiem.
POTWIERDZENIE DOSTAW DLA KLIENTÓW ORAZ BILANSOWANIE ZADAŃ ZE ZDOLNOŚCIAMI.
Plan ten opracowuje się w oparciu o następujące dane:
wytyczne planu zagregowanego,
krótkookresowe prognozy zbytu i zamówienia klientów,
zdolności produkcyjne i stany zapasów.
Cechy tego planu:
pozycjami są poszczególne produkty,
horyzont planu jest poniżej roku,
okresem planowania jest miesiąc lub tydzień.
Operatywny plan produkcji przybiera formę macierzy, w której przedstawione są rozmiary produkcji w kolejnych tygodniach dla poszczególnych asortymentów. Okres objęty planem określa się jako horyzont planowania, który dzieli się na:
strefę zamrożoną, gdzie niedopuszczalne są żadne zmiany,
strefę przypuszczalną, gdzie takie zmiany są możliwe.
Stosuje się tu zasadę planowania kroczącego (dywanowego) tzn. stały horyzont planowania jest stopniowo przesuwany do przodu.
W ujęciu statycznym w procedurze opracowania operatywnego planu wyróżnia się następujące etapy:
aktualizacja i konkretyzacja zadań ujętych w planie zagregowanym. Realizuje się to poprzez dezagregację rodzajową tj. określenie zapotrzebowania na konkretne produkty oraz dezagregację czasową tj. określenie zapotrzebowania w krótszym okresie planowania.
Dezagregacji rodzajowej dokonuje się w oparciu o konkretne zamówienia. Ewentualnie w oparciu o zużycie w okresach poprzednich.
Przy dezagregacji czasowej stosuje się produkcję kolejną lub równoległą.
rozkład produkcji w czasie. Wiąże się on z dezagregacją czasową tzn. z ustaleniem wielkości serii w jakich będą produkowane poszczególne asortymenty.
zgrubne bilansowanie planu ze zdolnościami bilansowymi - czy dany rozkład produkcji w czasie jest wykonany na stanowiskach krytycznych.
8.05.2002 rok
PLANOWANIE OPERATYWNE W UJĘCIU DYNAMICZNYM.
W ujęciu dynamicznym podstawowym celem planowania operatywnego jest bieżące koordynowanie potrzeb rynku z możliwościami wykonawczymi. Podstawowym narzędziem takiej koordynacji jest arkusz planistyczny. Umożliwia on dostęp do systemu różnych użytkowników w jednym modelu planistycznym. Arkusz ten ma następującą postać:
Nr okresu |
1 |
2 |
3 |
4* |
5 |
6 |
7 |
8 |
Prognozy |
50 |
50 |
50 |
50 |
55 |
55 |
55 |
55 |
Zamówienia |
60 |
40 |
50 |
50 |
70 |
60 |
40 |
30 |
Mieszany popyt |
60 |
40 |
50 |
50 |
70 |
60 |
55 |
55 |
Plan produkcji |
200 |
|
|
|
250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dostępna oferta |
0 |
|
|
|
10 |
|
|
|
1 - 4* - strefa zamrażania
5 - 8 - strefa przypuszczania
Zamówienia wprowadza dział handlowy.
Prognozy wprowadzane są przez dział marketingu.
W oparciu o prognozy i zamówienia ustala się tzw. mieszany popyt; przy czym w strefie zamrożonej mieszany popyt równy jest zamówieniom, natomiast w strefie przypuszczalnej (okres od 5 - 8) równy jest wartości większej prognoz i zamówień.
Plan produkcji w kolejnych okresach ustala się na takim poziomie, aby w żadnym z okresów zapas nie był mniejszy niż zero a jednocześnie nie tworzyć nadmiernych zapasów. Dostępna oferta oznacza ilość wyrobu możliwą do zaoferowania klientom. Oblicza się ją przez porównanie podaży produkcji ze złożonym już zamówieniami. Różnica wynikająca z tego porównania wskazuje wyroby czy produkty nie przydzielone do konkretnego zamówienia. Dostępna oferta pozwala na przyjmowanie tylko tych zamówień, które mają szansę być wykonane lub zrealizowane przy aktualnej wersji planu produkcji.
SYSTEMY PLANOWANIA I STEROWANIA ZAPASAMI.
Operatywny plan produkcji stanowi podstawę planowania potrzeb na składniki wytworzone w zakładzie lub nabywane z zewnątrz.
Na tym poziomie planowania należy znaleźć odpowiedź na następujące pytania:
Co zlecać do wytwarzania wydziałem produkcyjnym i co nabywać z zewnątrz?
Jaka powinna być wielkość zleceń produkcyjnych i zleceń zakupu?
Kiedy uruchomić proces?
Na kiedy planować terminy realizacji zleceń?
Jakie podejmować działania aby utrzymać prawidłowość wielkości i terminów realizacji zleceń pomimo występowania zakłóceń?
Do rozwiązywania tych problemów wykorzystuje się odpowiednie systemy zlecania tradycyjnie określane jako metody międzykomórkowego (wydziałowego) planowania produkcji.
Wyróżnia się wiele systemów zlecania, które z punktu widzenia sposobu wyznaczania terminów uruchomień zleceń można podzielić na 2 ogólne grupy:
systemy zleceń wg normatywnych zapasów, w których decyzje o uruchomieniu zleceń podejmuje się na podstawie stanu zapasu. Do tej metody zalicza się klasyczne systemy statystycznego uzupełniania zapasu a także system KANBAN,
systemy wg wzorcowych wyprzedzeń, w których terminy uruchomień ustala się w oparciu o normatywne cykle poszczególnych faz procesu. Do tej grupy zalicza się dominujące w praktyce systemy zlecania wg partii i system zlecania wg okresów.
W systemach tych w oparciu o operatywny plan ustala się globalne miesięczne zapotrzebowanie na poszczególne składniki.
Do tej grupy zalicza się też planowanie potrzeb materiałowych (MRP).
SYSTEMY ZLECANIA WG NORMATYWNYCH ZAPASÓW.
W ramach tej grupy systemów wyróżnia się różne formy w zależności od:
częstotliwości kontroli stanu zapasów, która może być realizowana okresowo (np. co tydzień) lub w sposób ciągły (po ......................),
od sposobu ustalania terminu uruchomienia. Mogą one następować co pewien okres czas t lub też po osiągnięciu tzw. punktu zlecania (punkt zlecania równy jest popytowi w czasie dostawy uzupełniającej + zapas bezpieczeństwa),
w zależności od sposobu ustalania wielkości zlecenia. Wielkość ta może być równa między stanem rzeczywistym zapasu a stanem podstawowym. W tym przypadku wielkość zlecenia jest różna, stały jest okres zlecania. Wielkość zlecania może mieć wartość stałą, równą np. ekonomicznej wielkości serii.
Biorąc pod uwagę te 3 czynniki wyróżnia się różne systemy zlecania wg stanu zapasu.
Rodzaje systemów zlecania wg stanu zapasu.
S - punkt zleceń
Q - stała wielkość serii (partii)
T - stały okres zlecania
S - wielkość serii równa różnicy między zapasem podstawowym a bieżącym
Funkcjonowanie systemu w oparciu o zasadę (s, Q, T).
W tym przypadku co pewien okres czasu T kontroluje się stan zapasu i jeżeli osiągnie on punkt zlecania s zamawia się stałą wielkość Q (uzupełnienie zbiornika paliwa w samochodzie).
Zasada (s, S, T).
W systemie tym co pewien okres czasu sprawdzamy stan zapasu i jeżeli osiągnie on punkt zlecania zamawiamy różnicę pomiędzy stanem rzeczywistym a podstawowym.
Zasada (Q, T).
Co pewien okres czasu zamawiamy określoną ilość Q.
Systemy te w przyszłości stosowano zarówno w odniesieniu do zapasów handlowych o zapotrzebowaniu niezależnym jak i zapasów produkcyjnych (materiały, produkty, produkcja w toku) o zapotrzebowaniu niezależnym.
Współcześnie uważa się, że dla zapasów produkcyjnych lepszy jest system planowania potrzeb materiałowych.
FILOZOFIA ZARZĄDZANIA PRODUKCJĄ I ZAPASAMI W PODEJŚCIU MRP.
Popyt niezależny:
brak ilościowo - czasowego dostosowania.
Popyt zależny:
dopasowanie ilościowo - czasowe zapasu do potrzeb odbiorcy,
zasada planowania potrzeb.
SYSTEM PLANOWANIA POTRZEB MATERIAŁOWYCH.
System ten oparty jest na 2 zasadach:
zasada podziału czasowego, tj. przechowywania informacji o stanach zapasów w krótkich (najczęściej tygodniowych) okresach czasu,
zasada obliczania, zgodnie z którą dla ustalonego operatywnego planu produkcji wielkości potrzeb na składniki nie trzeba prognozować, ale można dokładnie obliczyć.
Ad. 1.
Wiadomo co i ile potrzeba ale nie wiemy dokładnie........................
System planowania potrzeb materiałowych można traktować jako przetwarzanie w oparciu o określone algorytmy danych wejściowych w informacje wykorzystywane do planowania i sterowania zapasami.
Wejścia systemu MRP Przetwarzanie Wyjście systemu
(baza informacyjna)
prognozy
operatywny plan
zamówienia produkcji
kartoteka
struktury
kartoteka
rodzaj
kartoteka stanu
zapasu
I. Bazę systemu MRP tworzą 4 zbiory danych:
operatywny plan produkcji budowany w oparciu o prognozy lub zamówienia,
kartoteka rodzajowa, w której definiuje się poszczególne pozycje zapasów. Definiowanie polega na ustaleniu szeregu danych, które można podzielić na:
identyfikacyjne (indeks),
klasyfikacyjne,
formalne,
techniczne, np. jednostka miary,
planistyczne (wielkość zlecenia, cykle realizacji),
kosztowe.
Najważniejszymi ...............
kartoteka strukturalna - przedstawia się zależności występujące pomiędzy poszczególnymi elementami składowymi wyrobu finalnego.
Dla każdej pozycji ustala się co wchodzi w jej skład i w jakiej ilości.
A - 100
A - 100
C - 200 (1) D - 200 (1) C - 200
E - 300 (2)
E - 300 (2) D - 200
Struktury wyrobów określa się jako zestawienia materiałowe (receptury - w przemyśle spożywczym) i przedstawia w postaci wielopoziomowych schodkowych rozwinięć produktu.
kartoteka stanu zapasu, w której zawarte są stany początkowe zapasów oraz zaplanowaniu przyjęcia.
II. Logika działania systemu.
W oparciu o dane z bazy informacyjnej dla każdej pozycji w przedziale czasowym oblicza się:
potrzeby brutto; dla wyrobu finalnego = planami operatywnymi; dla elementów składowych = planowanymi uruchomieniami pozycji nadrzędnych,
planowany zapas = zapasowi końcowemu z okresu poprzedniego + zaplanowane przejęcie - potrzeby brutto,
potrzeby netto = potrzeby brutto - zapas magazynowy i zaplanowanie przyjęcia,
planowanie uruchomienia = potrzebom netto z jednego lub kilku okresów w zależności od przyjętej metody partiowania.
15.05.2002 rok
PN = PB -ZP - ZK
PN - potrzeby netto
PB - potrzeby brutto
ZP - zapas planowany
ZK - zapas końcowy
Wyjścia systemy MRP dzieli się na:
podstawowe,
pomocnicze.
Ad. 1.
Wyjścia podstawowe służą do:
planowania uruchomień (zleceń) produkcyjnych i zakupu,
uruchamiania zleceń,
wprowadzania zmian,
obsługi transakcji magazynowej (przyjęć i wydań).
Ad. 2.
Wyjścia pomocnicze wykorzystuje się do planowania i kontrolowania innych obszarów działania firmy.
ROZSZERZANIA KONCEPCJI MRP (Material Requirements Planning) - ETAPY.
System MRP (planowanie potrzeb materiałowych) zmodyfikowany w taki sposób, że umożliwia planowanie innych zasobów produkcyjnych określa się jako MRP I (planowania zasobów produkcyjnych).
W następnej fazie rozwoju do modułów planistycznych dołączono moduły obsługujące sterowanie otrzymując w rezultacie system MRP I (Manufacturing Resource Planning) działający w zamkniętej pętli.
W IV fazie rozwoju do modułów logistycznych dołączono moduły finansowe w wyniku uzyskując system MRP II (closed loop MRP + moduły finansowe).
Moduły finansowe tj. rachunkowość + elementy rachunkowości zarządczej.
Obecnie systemy te są dalej rozwijane a nowe generacje określa się nazwą ERP (planowania zasobów przeds.) (Enterprise Resource Planning).
Systemy klasy MRP i ERP stanowią element koncepcji zintegrowanego komputerowo wytwarzania (CIM). Koncepcja ta oprócz systemu MRP obejmuje:
wspomaganie komputerowe sfery wytwarzania (urządzenia sterowane numerycznie, zautomatyzowane systemy transportowo - magazynowe oraz automatyczne systemy kontroli jakości,
projektowanie produktów, gdzie stosuje się systemy typu CAD, tj. komputerowego wspomagania projektowania,
oraz projektowanie procesu, gdzie stosuje się systemy typu CAP, tj. wspomaganego komputerowo projektowania procesów.
KONCEPCJA PRODUKCJI „AKURAT NA CZAS”.
Systemy zarządzania klasy MRP oparte są na zasadzie push tzn. pchania. W tym podejściu centralny system planistyczny (MRP) ustala zadania dla poszczególnych komórek w łańcuchu dostaw, które starają się je wykonać oraz „przepchać” do swojego odbiorcy.
Koncepcja produkcji „akurat na czas” oparta jest na zasadzie pull (ssania). W tym przypadku w oparciu o rzeczywisty popyt klienta ustala się zadania dla ostatniej komórki w łańcuchu dostaw. Komórka ta „zasysa” odpowiednią liczbę materiałów od swojego dostawcy zgodnie z bieżącymi potrzebami stosując system zlecania oparty o karty kanban.
System kart kanban obejmuje kolejne ogniwa (odbiorca, dostawca) w łańcuchu dostaw. Odbiorca po wykorzystaniu zapasu z pustymi kontenerami, do których przypięte są karty kanban (przepływu) udaje się do swojego dostawcy. Tam pobiera pełne kontenery, z których zdejmuje kartę kanban zlecenia. Karta ta jest sygnałem dla dostawcy, że może rozpocząć produkcję danego elementu.
System kanban stanowi modyfikację klasycznego systemu zlecania wg stanu zapasów.
Stosowanie systemu kart kanban wymaga spełnienia szeregu warunków.
Takim nadrzędnym warunkiem jest czynne wsparcie najwyższego kierownictwa, zaangażowanie wszystkich pracowników, uczenie się i ciągłe usprawnianie oraz stosownie przejrzystych i jak najprostszych rozwiązań.
Szczegółowe warunki w stosowaniu kart kanban związane z daną firmą:
elastyczni i upełnomocnieni pracownicy.
Upełnomocnienie oznacza zwiększenie uprawnień i odpowiedzialności. Szeregowy pracownik nie jest tylko wykonawcą ale także jego zadaniem jest usprawnianie pracy.
wysoka jakość.
Uzyskuje się ją poprzez:
określone rozwiązania techniczne mające na celu zwiększenie niezawodności procesów,
prewencyjną obsługę maszyn i urządzeń,
wprowadzanie rezerwowych zdolności.
krótkie cykle produkcji.
Uzyskuje się je poprzez:
wytwarzanie w małych partiach co jest ekonomiczne przy krótkich czasach tpz,
zharmonizowanie zdolności - eliminowanie wąskich gardeł przebiegu produkcji,
racjonalizacja struktury produkcyjnej (uprzedmiatawianie struktury) oraz racjonalizacje struktury przestrzennej.
zrównoważony plan produkcji.
Wiąże się to z tworzeniem operatywnego planu produkcji w taki sposób, aby w każdym okresie planistycznym np. dniu wytwarzać wszystkie asortymenty. Tworzenie zrównoważonego planu produkcji może być ułatwione przez standaryzowanie produktów i procesów,
krótkie cykle zaopatrzenia.
Uzyskuje się je poprzez wprowadzanie nowych zasad doboru i współpracy z dostawcami. Dobór dostawcy dokonuje się nie wyłącznie w oparciu o ceny ale możliwości dostaw małych ilości półproduktów „akurat na czas”. Warunkiem spełnienia tego wymogu jest wdrożenie systemu kanban u dostawcy.
Stosowanie systemu kanban daje przedsiębiorstwu następujące korzyści:
elastyczność w reagowaniu na zmiany w popycie,
skrócenie czasu realizacji dostaw,
zwiększenie ich terminowości,
poprawę jakości,
redukcję zapasów,
redukcję powierzchni produkcyjnej.
Wszystko to prowadzi do wzrostu efektywności i skuteczności działania co poprawia konkurencyjność firmy.
Uzyskiwane efekty ze stosowania strategii „akurat na czas” w 80% wynikają z eliminacji strat dzięki usprawnianiu procesów, w 15% z rozwiązań technicznych , a jedynie 5% samego systemu kanban.
1
POPYT
ZDOLNOŚCI
PRODUKCYJNE
A A A
100 100 100
A B C
100 200 300
5
3
1
4
2
6
Jak?
A - 1
Co?
Jak?
A - 2
Co?
Jak?
A - 3
Co?
Jak?
A - 4
Co?
podproces
podproces
podproces
podproces
Obliczanie:
potrzeb brutto
planowanych
zapasów
potrzeb netto
planowanych uruchomień
Zmiany
Uruchomienie
Plany uruchomień
Raporty planistyczne
Raporty kontrolne
Raporty o odchyleniach
Transakcje magazynowe