Разработка управленческих решений по формированию производственных мощностей промышленного предприятия

Вестн. Моск. ун-та. Сер. 21. Управление (государство и общество). 2013. № 3

СОВРЕМЕННЫЕ

УПРАВЛЕНЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ Н.П. Соловьева

РАЗРАБОТКА УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ФОРМИРОВАНИЮ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ МОЩНОСТЕЙ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Качество функционирования промышленного предприятия, соответствующее степени выполнения им своего целевого назначения, связано с налаживанием органичного механизма протекания основных, вспомогательных и обслуживающих процессов.

Данная статья посвящена рассмотрению вопросов формирования ряда управленческих решений в области определения качественного и количественного состава парка технологического оборудования с целью повышения эффективности использования производственных мощностей промышленных предприятий.

В статье рассматривается взаимосвязь между характеристиками парка технологического оборудования и параметрами функционирования производственной системы, показано применение методов экономико-математического моделирования при решении задачи подбора средств оснащения рабочих мест. Предлагается система критериев, определяющих качество назначения оборудования на выполнение определенной операции технологического процесса, и система характеристик оборудования, определяющая значения данных критериев. Также представлена модель системы исходной информации, необходимой для определения количественных и качественных оценок принимаемых управленческих решений в сфере комплектования системы оснащения рабочих мест, предложена методика создания резервов выравнивания производственных мощностей, позволяющая ликвидировать диспропорции в пропускной способности различных групп оборудования, возникающие по различным причинам при функционировании производственной системы.

Ключевые слова. Производственные мощности, экономико-математическое моделирование, модернизация, управленческие решения.

Соловьева Надежда Павловна — аспирантка кафедры экономики и управления предприятием МГТУ «Станкин»; е-таИ: nadin9320@yandex.ru

The quality of operation of industrial enterprises, corresponding to the degree of fulfillment of his purpose, is connected with the establishment of an organic flow mechanism main, auxiliary and service processes.

This article deals with the question of forming a number of management decisions in determining the qualitative and quantitative composition of the fleet of process equipment in order to increase the efficiency of utilization of production capacities of industrial enterprises.

The article discusses the relationship between the characteristics of the process equipment and park operating parameters of the production system, shows the use of methods of economic-mathematical modeling in solving the problem of selection of equipment means jobs. A system of criteria for determining the quality of the hardware destinations on a specific operation of the process and the system of the equipment that determines the values of the criteria. As a model system of the initial information required to determine the quantitative and qualitative assessments of managerial decisions in the field of acquisition of job accommodations, the technique of provisions align production capacity, which allows to eliminate disparities in the capacity of different groups of equipment that arise for various reasons in the operation of the production system.

Key words. Production capacities, economic-mathematical modeling, modernization, management decisions.

Эффективное функционирование промышленного предприятия связано с налаживанием органичного механизма протекания основных, вспомогательный и обслуживающих процессов, что приводит к выпуску продукции с определенными параметрами в необходимом объеме и в установленные сроки. Основными тенденциями в области повышения качества функционирований предприятий являются максимальное снижение издержек, минимизация человеческого фактора, повышение качества выпускаемой продукции и увеличение стоимости бизнеса. Создание эффективные производств, соответствующих требованиям современности и обладающих достаточным уровнем конкурентоспособности и запасом устойчивости, требует выработки качественных управленческих решений при формировании производственный мощностей предприятия.

Создание производственных систем сопряжено с решением ряда ключевых вопросов: разработкой концепции маркетинга выпускаемой продукции; оценкой состояния инфраструктуры региона; формированием организационной структуры, связывающей производственную систему на всех уровнях управления; определением потребности в персонале и формированием плана обучения; оценкой общих инвестиционных издержек; формированием схемы финансирования проекта. Кроме того, актуальной

задачей при формировании производственных систем является структурно-промышленное проектирование, когда на основании имеющейся информации осуществляется структурно-параметрический синтез, включающий комплектование рабочих мест промышленных предприятий средствами производства, определение емкостей складов и накопителей, выбор компоновочной структуры, размещение оборудования с учетом выбранной компоновки и занимаемых площадей.

Создание производственных систем с максимальным уровнем использования производственных мощностей сопряжено с разработкой методик корректировки количественных характеристик парка технологического оборудования в соответствии с меняющимися условиями микро- и макросреды организации. Основным показателем, определяющим эффективность использования средств производства, является коэффициент загрузки оборудования К3, который определяется общепринятым методом расчета коэффициента для промышленных предприятий:

Т

р _ * шт.-кальк. год /1\

Ч ^ '

^ с. год

С„

К = ,

Сп

где Ср — потребное количество технологического оборудования; ТШт.-кщ1ьк.год — годовой объем в часах штучно-калькуляционного времени, выполняемый на данном оборудовании, час; ^стод — действительный годовой фонд времени единицы оборудования (в соответствии с режимом работы предприятия), час; Сп — принятое количество оборудования. Получают округлением полученного по расчету дробного значения Ср до ближайшего большого числа.

Необходимо отметить следующие группы данных, в которых должна быть представлена исходная информация:

— номенклатура выпускаемой продукции;

— параметры изделий из ассортимента выпускаемой продукции (геометрическая форма, габаритные размеры с полями допуска до и после обработки, марка материала с соответствующими физико-механическими характеристиками, требования по точности обработки, требования по шероховатости поверхности, геометрическая форма заготовки, состояние заготовки и способ ее получения, масса, технологические условия подготовки поверхности под обработку);

— состав технологического процесса изготовления изделия по каждой позиции номенклатуры;

— объем выпуска изделий по каждой позиции номенклатуры.

Важным моментом в анализе использования производственных мощностей является оценка степени равномерности загрузки оборудования при заданном объеме производства или на мощность. Эта загрузка дает представление о существующем уровне пропорциональности в производственных мощностях подразделений (участков) и групп взаимозаменяемого оборудования. Для количественного измерения этого уровня пропорциональности можно воспользоваться коэффициентом пропорциональности.

Коэффициент пропорциональности П можно определить как соотношение количества оборудования, кратного отношению различных видов работ в структуре трудоемкости изготовляемой продукции, к общему количеству установленного оборудования по следующей формуле:

П = Мкр/Мсг,

где Мкр — количество оборудования, кратное отношению различных видов работ в структуре трудоемкости.

Для практического использования коэффициента пропорциональности в проведении аналитической работы в заводских условиях предлагается следующая рабочая формула:

П = Ксм.уст/Ксм.уз.м,

где Ксм.уст — коэффициент сменности работы всего установленного оборудования, Ксм.уз.м — коэффициент сменности работы оборудования узкого места.

По аналогии коэффициент пропорциональности может быть рассчитан при наличии данных, характеризующих загрузку оборудования, т.е.

П = Кз.уст/Кз.уз.м,

где Кз.уст — средний коэффициент загрузки установленного оборудования в данном подразделении (группе); Кз.уз.м — коэффициент загрузки оборудования узкого места в данном подразделении.

Таким образом, с помощью коэффициента пропорциональности можно определить, какое количество установленного оборудования в данном производственном подразделении может одновременно работать при существующей структуре машинно-

го парка и структуре трудоемкости заданной производственной программы. Вместе с тем он показывает, насколько сужен масштаб работы по отношению к установленному оборудованию на данный момент времени, на основании чего возможно сформировать ряд важных управленческих решений. Коэффициент сменности работы оборудования и коэффициент загрузки оборудования в значительной степени зависят от объема производства. При этом коэффициент пропорциональности, который можно определить с помощью этих двух коэффициентов, остается неизменным. Это объясняется тем, что прямое увеличение количества машин приводит к увеличению их как на узких, так и на широких местах производства. Следовательно, в числителе и знаменателе формул, с помощью которых определяется коэффициент пропорциональности, произойдут лишь количественные изменения.

Факторами, обусловливающими увеличение или уменьшение коэффициента пропорциональности, прежде всего являются изменение структуры парка оборудования, а также изменение структуры трудоемкости изготовляемых или планируемых к изготовлению изделий.

Величина пропорциональности тем выше, чем больше соответствие между структурой парка оборудования и структурой трудоемкости продукции. Следовательно, коэффициент пропорциональности характеризует соответствие структуры трудоемкости изготовляемых изделий структуре оборудования или, наоборот, соответствие структуры оборудования — структуре трудоемкости.

Под широким местом будем понимать группы оборудования и производственные подразделения, которые имеют большую пропускную способность по отношению к принятой пропускной способности.

Характеризуя масштаб производства при существующем уровне согласованности в пропускной способности отдельных видов оборудования, групп взаимозаменяемого оборудования и производственных участков, коэффициент пропорциональности дает возможность оценить величину резервов увеличения производственных мощностей цехов, участков и выпуска продукции при наличии у них производственных площадей за счет количества оборудования, технологические возможности которого наиболее полно соответствуют структуре трудоемкости изготовляемых изделий.

Определив уровень пропорциональности в производственных мощностях, можно установить то количество машин, станков, которые непрерывно принимают участие в работе, а также вы-

явить ту часть оборудования, которая может быть изъята из производственного процесса или частично загружена работой.

Количественная оценка пропорциональности обусловлена необходимостью определения оптимальных пропорций производственных мощностей на стадии проектирования гибких производственных систем, анализа сложившихся пропорций на действующих предприятиях, определения степени пропорциональности и управления ею. Уметь измерять пропорции — значит, иметь возможность постоянно контролировать их на предприятиях, определять меру отклонения фактических пропорций от проектных и активно воздействовать на них.

С учетом современных требований развития промышленных предприятий и проектной деятельности автором разработана система показателей, характеризующих пропорциональность производственных возможностей и загрузку технологического оборудования производственных систем.

Пропорции мощностей (степень сопряженности) предлагается определять отношением производственной мощности каждой из фаз системы (М1) к мощности ведущего звена (Мо):

(М1/Мо):(М2/Мо):(М1/Мо):(Мп/Мо)=

= П1:П2:.....:Ш.....:Пп,

где П — степень пропорциональности.

В этом случае получаемые частные показывают, во сколько раз мощность каждой фазы больше мощности ведущего звена.

Формирование производственных мощностей промышленного предприятия производится в соответствии с планируемой системой организации производственной деятельности. Последнее может рассматриваться как совокупность параметров, комбинация которых характеризует взаимодействие факторов производственного процесса. К исходным данным, описывающим систему организации производственного процесса, рекомендуется относить: степень дублирования выполнения основных и вспомогательных операций, форму разделения труда, коэффициент закрепления операций за рабочим местом, режим обслуживания рабочих мест, режим работы предприятия, уровень комбинирования производства, степень специализации цехов, степень пря-моточности процесса, коэффициент серийности производства, размер партий и деталей, число партий, число типоразмеров деталей, закрепленных за отдельным рабочим местом (участком, цехом), степень параллельности процесса, степень отраслевой дифференциации, степень кооперирования производства и другие параметры.

При определенной форме организации производственной деятельности параметры производственного процесса будут во многом определяться качественными характеристиками применяемого оборудования. Формирование качественного состава парка технологического оборудования, определяющего эффективность производственных мощностей, производится на основании установления взаимосвязей характеристик применяемого оборудования с параметрами выполнения операций производственного процесса.

Характеристики оборудования, определяющие параметры выполнения технологических операций, описываются показателями следующих классификационных групп: функциональные показатели (мощность, класс точности, масса, грузоподъемность и др.), показатели надежности (стойкость, ресурс работы, регламентация по проведению планово-предупредительных и капитальных ремонтов, группа ремонтной сложности и др.), показатели технологичности (габаритные размеры, масса, количество унифицированных элементов и др.), экономические показатели (восстановительная или первоначальная стоимость, себестоимость изготовления, амортизационная группа, потребляемая мощность и др.), эстетические показатели (цвет, дизайн, пропорции элементов и др.), эргономические показатели (уровень шума, уровень вибраций, габариты рабочей зоны, масса и др.), показатели безопасности (система ограничений на перемещения узлов, ограждения, щитки, барьеры и др.), патентно-правовые показатели (наличие патентов, документации и др.), экологические показатели (объем вредных выбросов, марка применяемой СОЖ и др.).

В процессе функционирования производственной системы характеристики отдельных ее элементов претерпевают изменения по причине совершенствования технологии, внедрения организационных мероприятий, сокращения простоев оборудования и продолжительности ремонтов, изменения режима работы предприятия, изменения структуры производственной программы, износа оборудования. В результате уже на этапе проектирования производственной системы необходимо рассмотреть возможность возникновения диспропорции в производственных возможностях подразделений, связанных между собой технологическим маршрутом изделия. Преодоление проблем, вызванных возникающими диспропорциями (от временного снижения объемов производства до приостановки функционирования предприятия), связано с созданием резервов выравнивания загрузки оборудования путем приведения структуры парка оборудования в соответствие со структурой производственной программы. Сущность этого

метода заключается в создании возможности увеличения соответствующего количества оборудования в группах с наименьшей пропускной способностью и соответствующим уменьшением количества оборудования в группах с наибольшей пропускной способностью. В результате этого достигается взаимное выравнивание пропускной способности всего наличного оборудования и создаются условия для повышения эффективности использования производственных мощностей участка. Задача решается комплектованием рабочих мест взаимозаменяемым оборудованием с формированием потенциальных групп взаимозаменяемости. В случае возникновения диспропорций рассматривается возможность поэтапного увеличения пропускной способности узкого места за счет увеличения количества его оборудования на одну единицу и уменьшение на одну единицу количества оборудования из широких мест. При этом на каждом этапе изменения структуры парка общее количество оборудования на участке остается постоянным, что привносит безусловный положительный эффект: снижение капитальных расходов, сокращение сроков проведения переоборудования, минимизация рисков. Следовательно, пропускная способность потенциального широкого места, закладываемая на этапе проектирования, должна быть такой, чтобы при уменьшении количества оборудования на единицу она не стала ниже пропускной способности потенциального узкого места.

Решение задачи формирования резервов выравнивания производственных мощностей может быть представлено алгоритмом: выявление потенциальной группы оборудования с минимальной пропускной способностью («узкого места») — выявление групп оборудования, взаимозаменяемого по отношению к оборудованию данной группы — анализ потенциальной пропускной способности групп взаимозаменяемого оборудования — анализ возможности повышения пропускной способности «узкого места» за счет уменьшения количества оборудования в группе взаимозаменяемого оборудования с большей пропускной способностью и увеличения количества оборудования в группе с минимальной пропускной способностью — перерасчет пропускных способностей групп оборудования и количества оборудования в них — оценка параметров функционирования производственной системы после изменений — формирование выводов о наличии резервов увеличения производственных мощностей подразделений предприятия путем изменения структуры парка оборудования без увеличения его общего количества.

Программная реализация рассмотренных методик представляет собой разработку проблемно ориентированных компонен-

тов MPM — системы (Manufacturing Process Management) — системы моделирования и анализа производства изделия. Подобные системы наряду с PDM, CAD, CAE, CAPP и CAM-системами являются компонентами PLM-систем (Product Lifecycle Management) — систем управления инженерной технической информацией на протяжении всего жизненного цикла изделия. Разработка и применение MPM и связанных PLM-систем, позволяющих на основании данных об изделии и формирующих бизнес-процессах создавать электронные макеты проектируемых производственных систем и моделировать их деятельность при различных условиях, несет предпосылки создания современных высокоэффективных производств. Конкурентные преимущества создаваемых производственных систем формируются в области повышения производительности труда, сокращения сроков производства, повышения качества выпускаемой продукции, снижения стоимостных издержек, сопровождения интеллектуальной собственности, обеспечения данными ERP-систем и соответствия требованиям ISO.

Таким образом, разработка управленческих решений по формированию производственных мощностей промышленного предприятия производится путем распределения множества операций по единицам оборудования и составления оптимального расписания работы, т.е. решается задача приведения структуры производственной программы к структуре парка основного оборудования. При этом задача минимизации времени выполнения производственного цикла решается при ограничениях на объем выпуска продукции, на последовательность выполнения операций, на множество операций, выполняемых каждым оборудованием, на объемы накопителей, на объем склада, на невозможность одновременной обработки двух и более деталей на единице оборудования, на маршруты движения транспортных средств, что в итоге способствует повышению общей эффективности функционирования промышленного предприятия.

Список литературы

Беренс В., Хавранек П.М. Руководство по подготовке промышленных технико-экономических исследований. М., 1995.

Брюханов В.Н. Методология разработки структурно-компоновочных решений автоматизированных производственных систем // Автоматизация и современные технологии.2006.

Лотов A.B., Поспелова И.И. Многокритериальные задачи принятия решений. М., 2008.

Лукина C.B., Крутикова M.В., Соловьева H.П. Обеспечение конкурентоспособности металлорежущего оборудования путем управления его качеством и себестоимостью на этапах НИОКР (на примере токарных станков). М., 2011.

Лукина C.B., Крутикова М.В., Соловьева Н.П., Гирко В.В. Методика сравнительной оценки стоимости и качества инновационных решений на проектных этапах жизненного цикла высокотехнологичных изделий машиностроительных производств // Известия МГТУ «МАМИ». 2012. № 2 (14).