Анализ и пути повышения уровня организованности производственной системы

 

 

Министерство образования и науки Российской федерации

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

 

«Сибирский государственный индустриальный университет»

 

Институт экономики и менеджмента

Кафедра экономики и управления производством

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

по дисциплине «ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ»

 

на тему: «АНАЛИЗ И ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ УРОВНЯ ОРГАНИЗОВАННОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ»

 

 

 

 

 

 

                                                                           

Выполнила:                                                                                            ст. гр. ЭМОВ - 111                                                                                    

                                                                                                       Ражева Н.И.

 

Руководитель:                                                                                          ст. преподаватель

                                                                                        Плужнова Е.Н.

 

 

 

Новокузнецк,

2014

Содержание

Приложение Д 73

 

 

Лист замечаний

Введение

 

Уровень организованности производства характеризует количественная оценка состояния организации производства на предприятии, в его производственном подразделении (цехе, участке, отделении), и его оценка является существенным рычагом совершенствования организации производства. Потребность в такой оценке возникает при решении как проектных, так и эксплуатационных задач организации производства, то есть на всех стадиях  «жизни» производственных систем.

Анализ уровня организованности один из наиболее важных вопросов, решение которого может коренным образом изменить не только оперативные цели, но стратегию дальнейшего развития предприятия. Часто на проектирование и строительство предприятия затрачивают много ресурсов, не обосновав и не проанализировав уровень организованности, пренебрегая принципами организации производства (пропорциональности, непрерывности, ритмичности, и другие). Это приводит к тому, что на стадии эксплуатации система выходит из равновесия и результат, полученный в ходе ее функционирования, не оправдывает ожиданий собственников и руководителей предприятия. Поэтому даже на стадии эксплуатации необходимо оценить уровень организованности производственной системы и найти пути повышения данного уровня.

Расчет и анализ на стадии эксплуатации производственных систем показателя, характеризующего уровень организации производства, позволяет сравнивать работу производственного подразделения за различные отрезки времени, работу различных производственных подразделений за определенный период времени, выявлять резервы совершенствования организации производства и принимать обоснованные решения, направленные на совершенствование производственных систем. 

Цель данного курсового проекта – обоснование оптимального количества единиц оборудования, установленного на вспомогательном участке.

Достижение поставленной цели возможно через решение следующих задач:

– расчет производственной мощности основного и вспомогательного оборудования;

– расчет производственной мощности системы;

– расчет показателей использования производственных мощностей;

– анализ пропорций производственных мощностей.

В данном курсовом проекте будет рассмотрена многопродуктовая производственная система, которая находится на стадии эксплуатации. Поэтому необходимо найти «узкие места» в ее работе путем исследования и анализа различных показателей и соблюдения принципов организации производства. На основе результатов анализа необходимо предложить пути повышения уровня организованности системы. При анализе будет использоваться учебная модель для моделирования производственного процесса, выбора оптимального количества единиц оборудования, определения оптимальной интенсивности входящего потока.

В работе использованы классические методы экономического анализа, графические методы и пр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Краткая характеристика исследуемого  объекта

1.1 Назначение и производственная  структура объекта

Исследуемый производственный объект предназначен для производства трёх видов продукции: А, В и С, которые отличаются друг от друга трудоемокстью – на это указывает длительность операций. Наиболее трудоёмкое изделие вида С, наиболее востребована продукция – В. Производственная структура объекта представлена на рисунке 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2,3 – единицы оборудования

 

Рисунок 1 – Производственная структура объекта

 

Технологическая цепочка изготовления продукции состоит из двух последовательно расположенных участков, выполняющих определенные операции. Перед каждым из участков оборудован склад: перед первым – для хранения поступающих на данный объект исходных сырья и материалов, перед вторым – для хранения полуфабрикатов.

Ёмкость склада ограничена и определяется как произведение количества заявок в данной фазе и средней массы единицы готовой продукции при учете коэффициента прямых затрат первой фазы. Она составит:

 

На производственном участке №1 расположено 3 единицы оборудования одинаковой производительности, что свидетельствует об однотипности оборудования. Данный участок является вспомогательным, продолжительность технологических операций по обработке предметов труда отличается и зависит от характера труда.

После завершении работ первой фазы полуфабрикаты поступают на хранение на склад, оборудованный перед вторым участком. Ёмкость склада также ограничена, он может вмещать не более чем:

 

Время технологических операций по обработке исходных предметов труда отличается в зависимости от вида производимой продукции.

На втором участке установлено три единицы однотипного оборудования, предназначенных для одних и тех же целей и имеющих одинаковую производительность. Время обработки изделий – есть случайная величина, и также, как показали исследования, подчиняется нормальному закону распределения. Известны математические ожидания этих случайных величин длительности этих производственных операций и их средние квадратические отклонения при производстве каждого вида продукции. Второй участок является основным.

После обработки на втором участке продукция поступает к потребителю.

Исходя из описания можно сделать заключение о том, что данный объект может быть формализован как двухфазная многоканальная система массового обслуживания с ожиданием и с ограниченной длиной очереди. Здесь имеются заявки, поступающие на обслуживание (сырье, материалы, полуфабрикаты в расчете на производство 1 единицы продукции массой 150тонн). Здесь есть входящий поток заявок, очередь (то количество заявок, скапливающихся на складе), каналы обслуживания (единицы оборудования на каждом участке) и выходящий поток (готовая продукция).

Схема системы массового обслуживания приведена на рисунке 2.

Далее более подробно рассмотрим производственный процесс, протекающий в рамках данной производственной системы.

 

 

 

 

1,2,3 – каналы обслуживания

Рисунок 2 – Структурная схема СМО формализованное представление исследуемого объекта

Рассмотрим более подробную характеристику производственного процесса протекающего на данном объекте.

1.2 Характеристика производственного  процесса

Производственный процесс – это сочетание предметов и орудий труда, а также живого труда в пространстве и во времени, функционирующих для удовлетворения потребностей производства [1].

Дадим классификацию данному процессу, которая протекает на данном производственном процессе:

- по роли в производстве производственный  процесс на 1 участке вспомогательный, на втором основной;

- по степени оснащенности орудием труда на первом участке процесс автоматизированный, а на втором – механизированный;

- по характеру протекания во  времени – циклический (процесс  в котором все технологические  операции повторяются с каждой  новой единицей продукции);

- по характеру движения труда  в процессе обработки: на вспомогательном  участке – дискретный; на основном – полунепрерывный;

- по возможности наблюдения  за ходом процесса: на вспомогательном - открытый, на основном – полуоткрытый;

- по виду движения труда по  ступеням, по способу передачи  предмета труда со ступени  на ступень данный процесс  относится к процессам с параллельным  протеканием операций по ступеням (т.к. на каждом участке возможно производство нескольких единиц оборудования);

- по степени сложности – сложный.

Процесс на исследуемом объекте относится к типу поточному типу производства (производственный поток – последовательное циклическое производство) сколько агрегатов на основном участке столько и потоков. При этом потоки комбинированные (однотипное оборудование), т.к. на предыдущих ступенях меньшее количество агрегатов и каждый из них обслуживает все потоки (основные агрегаты) и являются сквозными потоками.

График производственного процесса представлен на рисунке №3. Покажем график для продукции В, который составляет наибольший удельный вес 0,50 в общем объеме производства.

 

(1)

где  – производительность одной единицы оборудования основного участка, заявок/сутки;

– величина текущих простоев на основном участке по отношению к номинальному времени, доли единицы;

–  длительность операций на основном участке, мин.

 

                                            (2)

где  – скорректированная длительность операции на основном участке на величину текущих простоев, мин.

 

 

 

                                           (3)

где  производительность одной единицы оборудования вспомогательного участка, заявок/сутки;

 нормативная величина технически  необходимых простоев на вспомогательном участке за сутки в расчете на одну единицу оборудования, мин;

 нормативная величина нециклических операций на вспомогательном участке за сутки в расчете на одну единицу оборудования, мин;

 длительность операций на  вспомогательном участке, мин.

 

Далее, по формуле (2), определим скорректированную длительность операции на вспомогательном участке на величину текущих простоев:

 

Таким образом, с учетом текущих простоев основного оборудования и технически необходимых простоев и нециклических операций на вспомогательном участке продолжительность операций на основном участке увеличивается до 94,7 минут, а на вспомогательном – до 86,1 минут.

Далее рассчитаем такт, продолжительность операций по ступеням, перекрытие, длительность перерывов.

 

(4)

где  минимально возможный такт работы участка, минуты;

количество единиц оборудования на участке i.

 

 

Такт процесса определим по формуле:

               

(5)

где  R – такт процесса, минуты.

               

Продолжительность цикла рассчитывается по формуле:

 

(6)

где продолжительность цикла, минуты.

 

Рассчитаем перекрытие цикла (П):    

        

(7)

        

Продолжительность перерывов на каждом участке (τni) определим по формуле:

 

(8)                         

         

Графики по остальным видам продукции будут аналогичны. Данные для построения графиков сведены в таблицу №1.

  Для того чтобы оценить эффективность производственного процесса, необходимо провести более детальный анализ уровня организованности производственной системы.

 

Рисунок 3 – График производственного процесса при производстве продукции А

 

 

Таблица №1 – данные для построения графиков производственного процесса при производстве продукций А,В,С.

Продукция	№ ступени	Количество ед.оборудования, шт.	Длительность операций на участке, мин	Нормативная величина текущих простоев на основном участи, доли единиц	Нормативная величина технически необходимых простоев и нециклических операций на вспомогательном участке за сутки в расчете на 1 ед. оборудования, мин	Производительность 1 ед. продукции на участке, заявок/сут	Скорректированная длительность операций на участке с учетом текущих простоев, мин	Такт процесса, мин	Продолжительность цикла, мин	Перекрытие цикла, мин	Продолжительность перерывов на участке, мин
А	1 фаза	3	90	0	186	13,93	103,37	34,46	192,87	158,41	0
	2 фаза	3	85	0,05	0	16,09	89,50				13,88
В	1 фаза	3	75	0	186	16,72	86,1	31,56	180,8	149,2	8,58
	2 фаза	3	90	0,05	0	15,2	94,7				0
С	1 фаза	3	105	0	186	11,94	120,60	40,2	225,86	185,36	0
	2 фаза	3	100	0,05	0	13,68	105,26				15,34

 

2 Анализ уровня организованности  производственной системы

2.1 Расчет производственной  мощности основного оборудования

Производственная мощность – это максимально возможный годовой выпуск продукции или объем добычи или переработки сырья в номенклатуре и ассортименте соответствующих фактическому выпуску (для отчетного года) или предусматриваемых планов (для планового периода), при полном использовании производственного оборудования и производственных площадей с учетом применения передовой технологии, улучшения организации производства и труда [2]. Производственная мощность может измеряться в натуральных единицах (штуках, килограммах, тоннах и т.п), условно-натуральных единицах, когда выпуск разнохарактерных единиц изделия приводиться к одной единицы измерения, трудовых единицах (нормо/часах, человеко/часах, тонн/километр).

Различают производственную мощность оборудования (элемента системы) и производственную мощность системы.

Производственная мощность единицы оборудования рассчитывается следующим образом:

 

(9)

где производственная мощность единицы оборудования, т;

техническая норма производительности оборудования в сутки, т/сутки;

действительный фонд времени работы оборудования за год, сутки.

Техническая норма производительности оборудования – это максимально возможная производительность оборудования по паспортным данным или полученным на основе расчетов при использовании лучших показателям, устойчиво достигнутых на рассматриваемом оборудовании за все время его эксплуатации на данном предприятии [3].

Для основного оборудования производственную мощность можно рассчитать по двум вариантам, как через производительность в номинальные (формула 10), так и через производительность в фактические сутки (формула 11). При этом результаты расчетов должны совпасть.

,

(10)

где производственная мощность единицы основного оборудования, т;

техническая норма производительности основного оборудования в номинальные сутки, т/сутки;

номинальное время работы основного оборудования, сутки.

,

(11)

где техническая норма производительности основного оборудования в фактические сутки, т/сутки;

 фактическое время работы  основного оборудования, сутки.

Рассчитаем фонды времени работы основного оборудования.

Номинальный фонд времени работы оборудования определяется по формуле:

 

(12)    

где суммарная продолжительность ремонтов оборудования за год, сутки.

Так как год не високосный, то календарный фонд времени работы оборудования примем равным 365 суткам.

 

Фактический фонд времени работы оборудования не зависит от вида выпускаемой продукции (структуры сортамента) и определяется по формуле:

,                                                    (13)

где   – продолжительность текущих простоев оборудования за год, сутки.

 

(14)

где еличина текущих простоев по отношению к номинальному времени, доли единиц.

 

 

Рассчитаем производительность основного оборудования:

– в фактические сутки (то есть, сколько было бы произведено продукции, если бы не было простоев):

 

(15)

где техническая норма производительности основного оборудования в фактические сутки при производстве l-ого вида продукции, т/сутки;

l – вид продукции,

k – количество видов продукции, шт.;

продолжительность операции, выполняемой единицей основного оборудования при производстве l-ого вида продукции, минуты;

  средняя масса единицы готовой продукции, т.

 

 

 

– в номинальные сутки:

 

(16)

где техническая норма производительности основного оборудования в номинальные сутки при производстве l-ого вида продукции, т/сутки;

l – вид продукции,

k – количество видов продукции;

нормативная величина текущих простоев на основном участке, доли единицы.

 

 

 

 

Рассчитаем производственную мощность основного оборудования через производительность в фактические и в номинальные сутки. Данные расчеты можно сделать двумя способами.

Первый способ.

 

(17)

 

(18)

где средняя техническая норма производительности оборудования по всем видам продукции в фактические и номинальные сутки соответственно, т/сутки.

Среднюю техническую норма производительности оборудования по всем видам продукции в фактические и номинальные сутки можно определить по формуле 19.

 

(19)                                  

где доля l-того вида продукции в общем объеме, доли единицы;

l – вид продукции,

k – количество видов продукции.

 

 

Средняя техническая норма производительности оборудования по всем видам продукции в фактические сутки больше, чем в номинальные. Это объясняется тем, что при расчете в фактические сутки не учитываются простои.

Рассчитаем производственную мощность единицы основного оборудования.

 

 

 

Расчеты верны, так как производственная мощность единицы основного оборудования, рассчитанная через производительность в фактические сутки равна производственной мощности основного оборудования, рассчитанной через производительность в номинальные сутки.

Второй способ.

В следствии того, что структура сортамента не влияет на время работы оборудования, можно  рассчитать производственную мощность основного оборудования через производственную мощность единицы основного оборудования при производстве l-ого вида продукции.

 

(20)

 

(21)

где производственная мощность оборудования при производстве l-ого вода продукции.

 

 

 

 

 

 

Расчеты верны, так как производственная мощность единицы основного оборудования, рассчитанная через производительность в фактические сутки равна производственной мощности основного оборудования, рассчитанной через производительность в номинальные сутки.

Далее рассчитаем производственную мощность единицы основного оборудования по формуле 22:         

 

(22) 

 
 

Правильность расчетов подтверждается тем, что производственная мощность единицы основного оборудования, рассчитанная по первому способу, равна производственной мощности единицы основного оборудования, рассчитанной по второму способу.

На основе полученных данных и том факте, что оборудование на участках однотипное, определим производственную мощность участка по формуле:

 

(23)

Производственная мощность основного участка:

 

Далее повторим расчеты для вспомогательного оборудования.

 

 

 

2.2 Расчет производственной  мощности вспомогательного оборудования

Для вспомогательного оборудования производственная мощность будет рассчитываться через производительность в номинальные сутки. Для расчета производственной мощности вспомогательного оборудования через производительность в фактические сутки нам потребуется определить фактический фонд времени работы оборудования. Сделать мы этого не сможем ввиду отсутствия исходных данных, в частности технически необходимых простоев.

 

(24)

где техническая норма производительности вспомогательного оборудования в   номинальные сутки при производстве l-ого вида изделия, т/сутки;

k – количество видов продукции, производимых в данном объекте;

продолжительность операции, выполняемой единицей вспомогательного оборудования при производстве l-ого вида изделия, мин.;

нормативная величина технически необходимых простоев на вспомогательном участке за сутки в расчете на одну единицу оборудования, мин;

нормативная величина нециклических операций на вспомогательном участке за сутки в расчете на одну единицу оборудования, мин.

 

 

 

=350 (суток).

Рассчитаем производственную мощность вспомогательного оборудования через производительность в номинальные сутки двумя способами. Структура сортамента не оказывает влияния на производственную мощность единицы оборудования, поэтому результаты расчетов обоими способами должны совпасть.

Средняя техническая норма производительности вспомогательного оборудования в номинальные сутки рассчитывается аналогично, как и по основному оборудованию. 

(25)

 

 

Расчёт производственной мощности единицы вспомогательного оборудования через производительность в номинальные сутки:

 

(26)

 

Расчёт производственной мощности единицы вспомогательного оборудования при производстве l-ого вида продукции через производительность в номинальные сутки:

 

(27)

 

 

 

 

 

(28)

 

 

Расчеты верны, так как производственная мощность единицы вспомогательного оборудования, рассчитанная по первому способу, равна производственной мощности единицы вспомогательного оборудования, рассчитанной по второму способу.

Производственная мощность вспомогательного участка рассчитывается по формуле (23):

 

На основе полученных данных о производительности и производственной мощности основного и вспомогательного оборудования можно рассчитать производственную мощность системы.

2.3 Расчет производственной мощности системы

Существует три подхода к расчету производственной мощности системы:

1) подход, основанный на принципе  ведущего звена. Данный подход  дает неточные результаты;

2)расчет производственной мощности системы на основе структурно-статического анализа. Данный подход применим для систем с гибкой связью, а для систем с жесткой связью он подходит лишь в случаях, когда «узкое место» во всех ситуациях, связанных с наличием или отсутствием ремонтов оборудования за год не меняется, т.е. производительность системы определяется одной и той же фазой. В данном примере связь между элементами системы является жесткой, т.к. между фазами присутствует накопитель предметов труда.

Рассчитаем производственную мощность на основе структурно-статического анализа. На первом этапе рассчитаем производственную мощность каждого участка при производстве l-ого вида продукции по формуле (23).

Производственная мощность основного участка при производстве различных видов продукции составит:

 

 

 

Производственная мощность вспомогательного участка при производстве различных видов продукции составит:

 

 

 

Далее определим мощность системы при производстве каждого l-ого вида продукции ( ) по формуле:

 

(29)

где  k – количество видов продукции;

производственная мощность i-ого элемента при производстве l-ого вида продукции, т.

Производственная мощность системы при производстве каждого l-ого вида продукции составит:

 

 

 

Определим производственную мощность системы по всему сортаменту по формуле:

 

 (30)

 

Однако, более точные результаты расчёта производственной мощности, во многих случаях даёт подход, основанный на структурно-динамическом анализе ситуаций, связанных с наличием или отсутствием ремонтов оборудования, в течение                  года. Производственная мощность будет представлять собой сумму максимально возможных объёмов производства системы по всем выделенным ситуациям;

3) расчет производственной мощности  системы на основе структурно-динамического  анализа. Данный подход дает более  точные результаты для систем  с жесткой связью между фазами  и позволяет устранить существенные  недостатоки предыдущих подходов.

Структурно-динамический анализ – это метод исследования объектов (систем) самой различной природы и сложности, основанный на учете взаимосвязей и взаимодействия структурных элементов объекта (системы) в процессе его функционирования.

Выполним расчёт производственной мощности системы посредством структурно-динамического анализа, первый этап которого предполагает определение потребности в согласовании ремонтов.

Определим гипотетические ситуации с учётом ограничения: одновременно в фазе не может находиться больше одной единицы оборудования на ремонте, так как в составе ситуаций рассматриваются только ситуации, связанные с наличием или отсутствием ремонтов, поэтому производительность будем брать в номинальные сутки. Графическое изображение ситуаций представлено на рисунке 4.

 

 

 

 

Рисунок 4 – Варианты гипотетических ситуаций, связанные с наличием или отсутствием ремонтов оборудования

Производственная система характеризуется данными, приведенными в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные для анализа потребности в согласовании ремонтов

№  ступени, i		Единичная производительность оборудования в номинальные сутки, , т/сутки
		A	B	C
1	3	2090	2508	1791,43
2	3	2414,12	2280	2052

Таблица 2 – Производительность системы при производстве товара А

№ ситуации	№ фазы	Кол-во единиц оборудования в фазе, ед.	Производительность фазы, т/сутки	Производительность системы, т/сутки
1	1	3	6270	6270
	2	3	7242,36
2	1	2	4180	4180
	2	3	7246,36
3	1	3	6270	4828,24
	2	2	4828,24
4	1	2	4180	4180
	2	2	4828,24