Как выбрать оптимальные техпроцессы

Для технологических процессов, применяемых в машиностроении, характерна многовариантность. Каждая отдельно взятая деталь быть изготовлена множеством альтернативных вариантов, а это в свою очередь, разные нормы расхода материала, трудоемкости, тарифы, затраты на электроэнергию и т.д. Например, поверхности одной и той же детали могут быть обработаны в различной последовательности разными методами; одна и та же сборочная единица, как правило, может быть собрана с применением различных методов достижения точности.

При наличии нескольких альтернативных техпроцессов в условиях работы конкретного предприятия задача выбора оптимального варианта технологического процесса является очень важной, т.к. может привести либо к экономии ресурсов, либо к дополнительным затратам, а, следовательно, влияет на рентабельность производства.

В условиях рынка спрос на продукцию, диктует потребитель. Рынок – это конкуренция. На рынке спросом пользуется только конкурентоспособная продукция, удовлетворяющая потребности конкретного потребителя или пользователя данной продукции.

Технологический процесс называют оптимальным, если он обеспечивает, во-первых, выполнение системы ограничений, отражающих условия протекания процесса и требования, предъявляемые к нему, и, во-вторых, обеспечивает экстремум критерия оптимальности.

Как следует из этого определения, оптимальный технологический процесс — это не идеальный процесс, а процесс наилучший в смысле заданного критерия оптимальности.

Одним из основных, применяемых критериев является технологическая себестоимость. Этот критерий учитывает суммарный эффект от таких противоречивых в подавляющем большинстве случаев факторов, как производительность процесса и себестоимость обработки.

Графически изменение затрат на выпуск продукции по вариантам 1 и 2 могут быть представлены прямыми линиями

Выбор оптимального техпроцесса
Выбор оптимального техпроцесса

Точка А пересечения этих линий определяет критическое количество деталей Qкр, при котором оба варианта будут равноценными.

При выпуске изделий менее критического количества Qкр более экономичным будет вариант 1, а при количестве изделий больше критического – вариант 2.

Данным способом можно осуществить выбор из большего количества альтернативных техпроцессов, сравнивая их между собой попарно.

Основная проблема, с нашей точки зрения, данного подхода, заключается в том, что задача выбора оптимального технологического процесса изготовления рассматриваемого объекта производства (детали, изделия) рассматривается «в отрыве» от технологических процессов изготовления прочей продукции.

Снижение себестоимости отдельно взятого объекта производства, в условиях конкретного производственного предприятия, в конечном счете, может привести к увеличению затрат на производственную программу в целом, и соответственно, к снижению рентабельности данного производства. Причиной этого может служить то, что производственно-технологические ресурсы любого предприятия не безграничны. Выбор для каждой номенклатурной единицы производственной программы наиболее рентабельного технологического процесса создает риск значительного увеличения длительности процесса изготовления всей производственной программы, в силу неравномерной загруженности производственных ресурсов. Увеличение сроков исполнения производственной программы может привести к срыву сроков отгрузки изделий, что, в свою очередь, может привести к появлению штрафных санкций со стороны Заказчика. Таким образом, производственному предприятию необходимо соблюдать баланс между выбором «дешевых» технологических процессов и сроками исполнения производственной программы в целом.

Многономенклатурное производство характеризуется множество партий запуска различных полуфабрикатов, использующих одно и то же оборудование. Максимально распараллелив работы (задействовав для ряда деталей альтернативные техпроцессы, зачастую, имеющие более высокую себестоимость) можно добиться с одной стороны более равномерной загрузки оборудования, а с другой стороны сократить длительность производственной программы, а, следовательно, избежать (минимизировать) штрафных санкций. Комплексным критерием для выбора оптимальных техпроцессов может и должна, на наш взгляд,  стать плановая рентабельность производственной программы в целом.

В общем случае, плановая рентабельность определяется по следующей формуле:

Р = ((В-З)/З) *100% 

где Р – плановая рентабельность; В – плановая выручка от реализации продукции (работ или услуг); З – плановые затраты на производство продукции (работ или услуг), т.е. себестоимость.

Расчет плановой выручки не так прост как кажется. Не достаточно умножить количество планируемой к производству продукции на ее продажную цену. Выручка может быть уменьшена, в результате появления штрафных санкций со стороны покупателя, в случае неисполнения обязательств в заявленные сроки.

А для того чтобы посчитать плановые затраты необходимо уметь строить детальное производственное расписание на весь горизонт планирования. 

Данная задача успешно решается в рамках программного продукта – автоматизированной системы управления предприятием «SOLARIS ERP» (контур «Планирование производства»), позволяющей в считанные секунды распланировать производственное расписание на всю плановую производственную программу на неограниченный срок, рассчитать плановую потребность в материалах и ПКИ (покупных комплектующих изделиях).

Исходными данными для подобного расчета являются

  • перечень номенклатурных единиц, составляющих план производства, с указанием количества и назначенными приоритетами изготовления;
  • конструктивная структура изготавливаемых изделий с указанием норм расхода;
  • технологические процессы изготовления номенклатурных единиц с указанием задействованных производственных подразделений, типов производственных ресурсов (станков, установок, производственных рабочих необходимой квалификации и др.), а также предварительных норм времени;
  • сведения о наличии и объемах незавершенного производства (деталей на различных складах и полуфабрикатов, находящихся в производственных подразделениях);
  • сведения о наличии конкретных производственных ресурсов (станков, установок, производственных рабочих требуемой квалификации и др.), а также их индивидуальные графики работы (персональные рабочие календари).

      Взаимосвязь контуров системы при оперативном планировании может быть схематично представлена в виде следующей схемы.

Взаимосвязь контура «планирование производства» с остальными контурами системы «SOLARIS ERP» при расчете плана производства
Взаимосвязь контура «планирование производства» с остальными контурами системы «SOLARIS ERP» при расчете плана производства

Процесс расчета плана производства, обобщенно, может быть описан в виде последовательности следующих действий:

1) раскрывается конструктивная структура для каждой из позиций плана производства (разделение до отдельных полуфабрикатов);

2) осуществляется корректировка плановых объемов выпуска на остатки с учетом доступных остатков незавершенного производства (готовых деталей на складах, или полуфабрикатов, находящихся в производстве);

3) скорректированный объем выпуска дробится на производственные партии;

4) определяется приоритетность запуска полученных партий (сортировка по назначенному приоритету, конструктивно-обоснованному уровню вхождения в конечное изделие, ритму выпуска и т.д.);

5) производится распределение партий с учетом занятости по доступным производственным ресурсам, указанным в рассматриваемых вариантах технологии.

Результатом расчета является подробное сменно-суточное расписание для каждого конкретного производственного ресурса с учетом его индивидуального графика работы. Известны даты и время запуска и выпуска каждой партии полуфабрикатов, а, следовательно, всей производственной программы в целом, и каждого производственного заказа в частности.

Для каждой партии полуфабрикатов могут быть рассчитаны все необходимые затраты (технологическая себестоимость).

Таким образом, могут быть посчитаны условно — переменные затраты на производственную всю программу. Однако, при оценке плановой рентабельности, правильным будет учесть и часть накладных расходов.

Накладные расходы предприятия с одной стороны являются постоянными и не зависят напрямую от объема производственной программы, однако, с другой стороны, при различных исходных данных длительность изготовления производственной программы может отличаться.

По крайней мере, это касается той части накладных расходов, которую теоретически можно поставить в зависимость от длительности производственного процесса. Например, заработная плата ИТР, амортизация, затраты на рекламу, арендная плата и т.д. 

Следовательно, накладные расходы будут увеличиваться или уменьшаться в зависимости от длительности производственной программы.

В системе имеется такой параметр, как плановые накладные расходы на один календарный (либо рабочий) день. Он учитывается при расчете общих затрат затрат для каждого из вариантов производственной программы.

Основная цель расчета плана производства – это определение (в результате формирования производственного расписания) срока изготовления каждого отдельного производственного заказа.

Следовательно, в результате расчета могут быть рассчитаны объемы штрафные санкции по каждому производственному заказу и всей программе.

Формула по расчету плановой рентабельности в итоге принимает следующий вид:

100%*((В-Ш) — (Sv — Sc * d))/(Sv — Sc * d)

где В – плановая выручка от реализации производственной программы; Ш – суммарные штрафные санкции по производственной программе в результате неисполнения производственных заказов в заявленные сроки; Sv – условно-переменные затраты на производственную программу; Sc – часть условно-постоянных затрат предприятия на 1 рабочий день; d – плановая длительность исполнения производственной программы в днях.

Совокупность выбранных технологических процессов будет оптимальной, если плановая рентабельность производственной программы будет максимальной. 

Рубрики: Статьи