Основные законы оптимизации организации материальных потоков в пространстве и времени

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Апреля 2013 в 18:28, реферат

Краткое описание

К сожалению, слово оптимизация в нетехническом языке зачастую используется в смысле улучшение, в то время как действительное значение этого слова заключается в нахождении наилучшего. Традиционно на практике принят способ принятия решений в задачах оптимизации на основе выбора из нескольких вариантов, полученных эвристическим (экспериментальным) путём.

Содержание

Введение………………….……………………………………………………….2
1. Основные законы оптимизации организации материальных потоков в пространстве и времени
1.1. Закон упорядоченности движения предметов труда в производстве…….2
1.2. Закона непрерывности хода производственного процесса……….........….3
1.3. Закон ритма производственного цикла изготовления изделия……….…...5
1.4. Закон календарной синхронизации циклов процессов, изготовления изделий и их частей………………………………………………………….…....7
2. Возможности организаций производственных процессов в пространстве и времени
2.1. Организация производственных процессов в пространстве….…………...8
2.2. Оптимизация организации производственного процесса во времени........9
Заключение…………………………………………………………………....….12
Список использованной литературы………………………………….….…….13

Вложенные файлы: 1 файл

Оптимизация производства.doc

— 87.00 Кб (Скачать файл)

Содержание 
Введение………………….……………………………………………………….2 
1. Основные законы оптимизации организации материальных потоков в пространстве и времени 
1.1. Закон упорядоченности движения предметов труда в производстве…….2 
1.2. Закона непрерывности хода производственного процесса……….........….3 
1.3. Закон ритма производственного цикла изготовления изделия……….…...5 
1.4. Закон календарной синхронизации циклов процессов, изготовления изделий и их частей………………………………………………………….…....7 
2. Возможности организаций производственных процессов в пространстве и времени 
2.1. Организация производственных процессов в пространстве….…………...8 
2.2. Оптимизация организации производственного процесса во времени........9 
Заключение…………………………………………………………………....….12 
Список использованной литературы………………………………….….…….13 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Введение 
 
 Оптимизация - это процесс нахождения наилучших (оптимальных) решений различных (производственных, бизнес-задач и т.д.) задач с использованием математических моделей. Задачей (проблемой) оптимизации является минимизация или максимизация каких-либо необходимых показателей в процессе организации производства и принятия решений, таких как общее затраченное время, фактическая продолжительность, стоимость и т.д., учитывая заданные условиями реальной задачи ограничения.

Проблемы оптимизации возникают во всех областях производства и экономики, например, разработка технологического процесса, увеличение производительности, логистике, управлении трафиком, транспортными потоками, рабочей нагрузкой, стратегическом планировании и т.д.

К сожалению, слово оптимизация в нетехническом языке зачастую используется в смысле улучшение, в то время как действительное значение этого слова заключается в нахождении наилучшего. Традиционно на практике принят способ принятия решений в задачах оптимизации на основе выбора из нескольких вариантов, полученных эвристическим (экспериментальным) путём.

Этот традиционный способ может привести к должному результату, но нет никакой гарантии, что Вы получите оптимальное, или даже близкое к оптимальному, решение. Это особенно актуально для сложных задач, или тех задач, решение которых требует значительных финансовых вложений. 

1. Основные законы оптимизации организации материальных потоков в пространстве и времени. 
 
1.1. Закон упорядоченности движения предметов труда в производстве 
 
Традиционное отсутствие стандартизации и типизации индивидуальных технологических маршрутов изготовления разных наименований предметов труда (деталей) вызывает неупорядоченное, почти хаотическое их движение в производстве. В этом нетрудно убедиться, если маршруты движения деталей наложить на планировку предприятия и его производственных подразделений, которые участвуют в их изготовлении. При хаотическом движении деталей время завершения той или иной операции или изготовления изделия в целом может определяться только в порядке прогноза по той или иной вероятностной модели. 
 
Эта особенность организации производственного процесса в пространстве и во времени позволяет сформулировать закон упорядоченности движения предметов труда в производстве: без предварительной организации движения предметов труда по типовым межцеховым и внутрицеховым технологическим маршрутам вообще невозможно планирование хода производства. В самом деле, если известны направление движения и средняя его скорость, то, очевидно, можно установить предельные сроки достижения заданного пункта на трассе движения. Это очень важно при планировании хода производства по отдельным заказам. 
Традиционно считается, что обработка партии деталей на технологической операции есть движение этой партии, а время ее межоперационного пролеживания в ожидании освобождения последующего рабочего места или простой рабочего места в ожидании завершения обработки этой партии деталей на предыдущей операции — это время перерывов в ходе производственного процесса. Длительность перерывов имеет средне-вероятностный характер, поэтому надежное планирование сроков хода производства возможно лишь при использовании предельно вероятностных сроков выполнения работ. 
 
Упорядоченное движение деталей в производстве может достигаться двумя способами: 
1) стандартизацией и типизацией межцеховых и внутрицеховых технологических маршрутов 
2) проектированием типовой схемы движения предметов труда на производстве (ТСД ПТ). 
Стандартизация и типизация тех. маршрутов не позволяет учесть все возможности в формировании однонаправленных материальных потоков. Тогда как проектирование ТСД ПТ на основе конструкторско-технологического классификатора предметов труда на всю производственную программу обеспечивает использование всех потенциальных возможностей организации однонаправленных материальных потоков, ТСД ПТ делает возможным более чем десятикратное сокращение количества различных межцеховых технологических маршрутов (расцеховок).  
Повышению упорядоченности движения предметов труда в производстве способствует рациональная очередность запуска деталей в производство. Упорядочение запуска деталей в производство по разным критериям может обеспечивать либо сокращение длительности совокупного цикла изготовления рассматриваемых деталей, либо уменьшение внутрисменных простоев рабочих мест, либо повышение устойчивости осуществления производственного процесса но плану-графику. Использование этих возможностей также способствует повышению эффективности производства.

 
1.2. Закона непрерывности хода производственного процесса

 
Производственный процесс протекает во времени и пространстве. Время протекания производственного процесса характеризуется длительностью производственного цикла, временем простоя рабочих мест и временем пролеживания предметов труда. Все три характеристики, особенно две последние, сильно зависят от значения максимальной продолжительности одной из операций, средней продолжительности всех операций и степени асинхронности продолжительности операций. Пространственное протекание производственного процесса характеризуется:

а) производственной структурой;

б) структурой располагаемых ресурсов;

в) последовательностью и структурой трудовых затрат, необходимых для изготовления выпускаемой продукции при выполнении производственной программы предприятия. 
Изменение организации движения предметов труда во времени постоянно приводит к одним и тем же результатам: изменяется длительность производственного цикла, изменяется суммарное время простоя рабочих мест и изменяется суммарное время межоперационного пролеживания предметов труда. Фактическая длительность производственного цикла по сравнению с расчетной является итоговой оценкой, характеризующей уровень достоверности и качества календарно-плановых расчетов хода производства. Минимизация потерь производства от суммарного времени простоев рабочих мест и от суммарного времени межоперационного пролеживания предметов труда характеризует уровень организованности и эффективности хода производства. 
Межоперационное пролеживание предметов труда и простои рабочих мест в процессе изготовления изделий служат своеобразными календарными компенсаторами ,выравнивающими календарную длительность смежных технологических операций на производственных участках. Эффективность процесса изготовления зависит от того, какой из календарных компенсаторов используется в большем или меньшем объеме. В процессе производства время межоперационного пролеживания предметов труда и время простоев рабочих мест противопоставляются друг другу как различные календарные компенсаторы, исключающие из производственного процесса различные элементы производства: либо рабочего и средства труда, либо предметы труда. 
Уже при ближайшем рассмотрении очевидно, что в условиях не поточного производства предпочтительнее непрерывная загрузка рабочих мест. Это подтверждается и при более глубоком анализе потерь производства от 1 часа простоя рабочего места и 1 час пролеживания партии предметов труда. В условиях же поточного производства, напротив, предпочтительнее простои рабочих мест, так как задержка движения одного предмета труда на 1 час равноценна остановке каждого рабочего места поточной линии на 1 час. Сопоставление потерь производства от 1 часа простоя рабочего места и от 1 часа пролеживания партии предметов труда позволяет сформулировать некоторые правила выбора рациональных (эффективных) методов календарной организации производственного процесса:

 
- во всех типах производства 1 час простоя рабочего места и 1 час пролеживания партии предмета труда противопоставляются друг другу не только как различные компенсаторы, выравнивающие длительности операций, но и как разные по величине потери производства; 
 
- в непоточном производстве производственный процесс должен организовываться по принципу непрерывной загрузки рабочих мест в противоположность принципу непрерывного движения предметов труда в поточном производстве; 
 
- выбор принципа организации производственного процесса (непрерывная загрузка рабочих или непрерывное движение предметов труда) в конкретных условиях определяется соотношением потерь производства от простоя рабочих мест и от пролеживания предметов труда. 
 
1.3. Закон ритма производственного цикла изготовления изделия 
 
Закон ритма производственного цикла изготовления изделия проявляется каждый раз, когда в процессе изготовления отдельного изделия или его частей формируется или фиксируется относительно их производственных циклов (времени их производства) неравномерность потребления ресурсов рабочего времени рабочих и оборудования. 
Закон ритма производственного цикла изготовления изделия — это объективно существующая совокупность существенных причинно-следственных связей между параметрами производственной программы предприятия. 
Закон ритма производственного цикла изготовления изделия содержит в себе существенные связи, проявляются при согласовании и гармонизации количественных организационно-технологических пропорций сопрягаемых элементов процесса производства, и  зависят от параметров производственной программы и от особенностей организации производства на предприятии и на каждом участке производства. Общеизвестно, что согласование работ только по срокам — недостаточная гарантия своевременного исполнения заказа. Работы должны быть взаимосвязаны как по срокам, так и по объемам и структуре используемых ресурсов во времени и пространстве. 
Неравномерность трудовых затрат по величине и структуре в течение производственного цикла изготовления изделия обусловливается определенной последовательностью технологических операций, которые вызывают, например, резкие изменения величины и структуры трудовых затрат в моменты завершения технологических операций над комплектом деталей изделия. Так, в момент запуска ведущих деталей количество рабочих мест, на которых выполняются первые операции над деталями комплекта рассматриваемого изделия, сильно ограничено по сравнению с количеством деталей комплекта. 
Существуют три возможных метода моделирования ритма пpoизводственного цикла изготовления изделия: статистический, статический и динамический. В качестве статистического метода используется статистическое моделирование процесса изготовления изделия, и на этой основе разрабатывается норматив календарного распределения трудоемкости изделия относительно его производственного цикла. Методика статистического моделирования ритма производственного цикла изготовления изделия относительно проста. Выбираются все пооперационные наряды, по которым оплачивалось изготовление уже выпущенного изделия. Наряды сортируются по цехам, по группам взаимозаменяемого и специального оборудования. Затем проводится дополнительная сортировка нарядов каждой группы по календарным интервалам в соответствии со сроками исполнения. В качестве таких интервалов могут использоваться дни, недели и месяцы, например, для производственных циклов большей длительности. 
Статический метод моделирования ритма производственного цикла изготовления изделия предполагает предварительное построение статичной модели процесса производства. В качестве такой модели рекомендуется пооперационная схема вхождения в изделие сборочных единиц, деталей, заготовок, полуфабрикатов и т. д. За календарную продолжительность каждой операции в этой схеме обычно принимают одну смену. 
Статистическая модель отражения ритма производственного цикла изготовления изделия с ошибкой в 40%, а статичная с ошибкой в 30% прогнозируют (улавливают) характер изменения мощности процесса изготовления изделия по фазам производственного процесса. Эти неточности в определении календарного распределения структуры трудоемкости изготовления изделия приводят в планировании к ошибкам относительно назначения договорных сроков поставки, непредсказуемому появлению узких мест в производстве, большим потерям рабочего времени, рабочих мест и оборудования. При использовании статистического метода теряется примерно 40%, а при использовании статического метода — примерно 30% рабочего времени рабочих и оборудования. 
В отличие от статистической и статичной модели динамическая модель ритма производственного цикла изготовления изделия позволяет с большей достоверностью устанавливать предельные вероятностные (самые поздние) сроки выполнения работ. При этом процессы изготовления каждого изделия увязываются с процессам изготовления всех остальных изделий, входящих в производственную программу; учитываются пространственная структура производственного цикла, динамика структуры трудоемкости изготовления каждого изделия, непрерывная загрузка производственных подразделений в ходе выполнения производственной программы. 
Динамическая модель формирования ритма производственного цикла изготовления изделия строится на основе повышения организованности протекания производственного процесса и в целом способствует надежному определению длительности производственного цикла изготовления каждого изделия, обеспечивая рациональное использование производственных ресурсов (сокращение Потерь рабочего времени до 5-10%, устранение сверхурочных работ, увеличение загрузки оборудования, сокращение оборотных средств в незавершенном производстве).

 
1.4. Закон календарной синхронизации циклов процессов изготовления изделий и их частей 
 
Синхронизация циклов процессов изготовления изделий и их частей имеет место в любом производственном процессе, но ей, как правило, не придавалось никакого значения, как будто она отсутствовала. Если процессом синхронизации циклов процессов не управлять, то продолжительности циклов увеличатся раза в три, так как при этом календарное выравнивание каждой части процесса превысит величину наибольшего цикла соответствующей части процесса. Это справедливо для каждого уровня разбиения процесса изготовления изделия на части: операция, деталь, комплекто-операция, комплект деталей, стадия изготовления изделия (заготовительная, механообрабатывающая, сборочная). Неуправляемая синхронизация приводит к многократному превышению рационального уровня незавершенного производства и большим потерям рабочего времени рабочих и оборудования (в настоящее время в не поточном производстве потери рабочего времени достигают 50%). 
Знания о проявлениях закона синхронизации циклов процессов изготовления изделий и их частей необходимы как основа искусства управления производственным процессом с целью минимизации затрат на производство. Для обеспечения конкурентоспособности предприятия возможность минимизации затрат на производство имеет, как правило, первостепенное значение.

 
Синхронизация циклов технологических операций

 
         Межоперационное пролеживание предметов труда и простои рабочих мест в процессе изготовления изделий служат своеобразными календарными компенсаторами, выравнивающими календарную длительность смежных технологических операций на производственных участках. Явление выравнивания календарной продолжительности смежных технологических операций имеет силу закона. 

 

Синхронизация циклов изготовления  
деталей

 
Календарная синхронизация циклов изготовления деталей имеет явный характер. Так, если детали имеют одинаковое количество операций, то их циклы выравниваются вследствие выравнивания длительностей их операций. Детали в производственных подразделениях изготавливаются, как правило, комплектами, а это означает, что длительность цикла изготовления каждой детали комплекта равна длительности цикла изготовления рассматриваемого комплекта деталей.

 
Синхронизация длительности комплектооперации процесса  
изготовления комплектов деталей

 
Внастоящее время многие плановики производства сталкиваются с проблемой: какой фронт рабочих мест того или иного участка следует выделять для выполнения работ по конкретному изделию (заказу). Проблема, как правило, усложняется тем, что одновременно нужно вести работы над несколькими заказами. Оказывается, и здесь спасает закон синхронизации — надо добиваться синхронизации комплектооперации, и тогда автоматически сокращается длительность циклов изготовления комплектов деталей.  

2. Возможности организаций производственных процессов в пространстве и времени. 
 
2.1. Организация производственных процессов в пространстве. 
 
Целевая организация производственных процессов как направление развития производственных систем предполагает уменьшение неупорядоченности, разнообразия и неопределенности в движении предметов труда как в пространстве, так и во времени. Прежде всего движение предметов труда должно быть упорядочено в пространстве, так чтобы оно стало однонаправленным. 
Однонаправленное движение предметов труда в пространстве организуется в соответствии с принципами организации производства (специализация, стандартизация, прямоточность) и проектируется в виде типовой схемы движения предметов труда (ТСД ПТ). 
Оно является обязательным и достаточным условием перехода от прогнозирования к планированию хода производственного процесса. Только в силу одной возможности планирования процесса производства ТСД ПТ уже становится обязательным элементом рациональной организации производства. Помимо этого применение ТСД ПТ гарантирует получение и других полезных эффектов в организации и управлении производством. 
В современных условиях ТСД ПТ может разрабатываться как для проектируемых, так и для действующих предприятий. ТСД ПТ проектируется по двум структурным группам описательных характеристик (параметров): предметной и маршрутной. Предметная группа параметров описывает всю годовую номенклатуру данного предприятия и выделяет предметы труда настолько однородные в конструктивно-технологическом отношении, что они могут передаваться между производственными подразделениями по одной расцеховке или по одному организационно-технологическому маршруту, а внутри каждого производственного подразделения могут изготавливаться по типовому технологическому маршруту либо по групповому технологическому процессу. Предметная группа параметров обеспечивает организацию однонаправленного движения предметов труда в производстве. 
Маршрутная группа параметров определяет рациональную последовательность производственных подразделений, участвующих в изготовлении данной однородной группы деталей и сборочных единиц (ДСЕ), а также рациональную последовательность типов и видов основного технологического оборудования, применяемого при обработке данной однородной группы ДСЕ в проектируемо или анализируемом производственном подразделении. Маршрутная группа параметров призвана обеспечить минимизацию затрат на производство. 
На действующих предприятиях предметная и маршрутная группы параметров уже применяются, но часто обособленно. Их предстоит согласовать, уменьшить разнообразие расцеховок, унифицировать технологические маршруты внутри производственных подразделений за счет специализации последних на изготовлении однородной группы деталей и на этой базе построить ТСД ПТ.

Информация о работе Основные законы оптимизации организации материальных потоков в пространстве и времени