Wykład nr 3 - Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Nysie

Report
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Nysie
Instytut Zarządzania
Operacyjne sterowanie
produkcją
Sterowanie zapasami
Dr inż. Piotr Chwastyk
email: [email protected]
Powerpoint Templates
www.chwastyk.pwsz.nysa.pl Slajd 1
PROGRAM PRODUKCYJNY
Pod pojęciem programu produkcyjnego będziemy rozumieli rodzaje
(asortyment) oraz ilość produkowanych wyrobów, zespołów, detali lub usług
w określonym przedziale czasu.
Przedsiębiorstwo ustala programy
produkcji wyrobów finalnych Nf
uwzględniające
potrzeby
rynkowe. Program produkcyjny
przedsiębiorstwa
jest
więc
kompromisem między tym, co
przedsiębiorstwo
chciałoby
produkować,
aby
osiągnąć
największe korzyści, a tym, co
musi produkować ze względu na
potrzeby
rynku.
Pozostałe
programy produkcyjne zespołów
Nfz, podzespołów Nfp, detali Nfi
oraz części zamiennych Nfz
ustalone powinny być przez
producenta na bazie struktury
Powerpoint Templates
wyrobów finalnych
Slajd 2
PARTIA PRODUKCYJNA
Organizacja
procesu
produkcyjnego
wymaga
podziału
programu
produkcyjnego wyrobów finalnych na serie produkcyjne, które następnie
świadomie (według określonego kryterium lub celu) dzielone są na mniejsze
zbiory detali.
Seria produkcyjna jest to liczba wyrobów finalnych, wynikająca z podzielenia
rocznego programu produkcyjnego lub większego zamówienia na mniejsze
jednostki, w celu wspólnego ich produkowania i rozliczania w określonym
czasie.
Partia produkcyjna jest to liczba detali wykonywanych w ścisłej kolejności
przy jednorazowym nakładzie czasu przygotowawczo-zakończeniowego.
Wielkość (liczność) partii produkcyjnej jest niezmienna w fazie docelowej,
ustabilizowanej produkcji. W fazie wcześniejszej, w tzw. okresie rozruchu
produkcji mamy do czynienia z pojęciem partii rozruchowej, której wielkość
zmienia się wraz z upływem czasu.
Partia transportowa jest to liczba detali, podzespołów lub zespołów
Przekazywana z jednego stanowiska roboczego na drugie lub odcinka
produkcyjnego na inny, wynikająca z możliwości i efektywności środków
transportu.
Pakiet obróbkowy to zbiórPowerpoint
detali połączonych
w przyrządzie w celu ich
Templates
Slajd 3
wspólnego – jednoczesnego poddania obróbce
Powerpoint Templates
Slajd 4
Metody określania wielkości partii produkcyjnej :
• minimalnych kosztów produkcji,
• według udziału czasu przezbrojenia,
• według okresu powtarzalności rytmicznej produkcji.
Metoda minimalnych kosztów produkcji
Wykres kosztów produkcji w zależności od wielkości partii
Powerpoint Templates
produkcyjnej
Slajd 5
1.Koszty „względnie" stałe (Ks) przypadające na jednostkę wyrobu:
Ks =Km + Kr + Ns,
gdzie:
Km- koszty materiałów bezpośrednich przypadających na jednostkę wyrobu,
Kr - koszt robocizny bezpośredniej przypadającej na jednostkę wyrobu,
Ns - narzuty stałe przypadające na jeden wyrób,
2. Koszty przygotowania produkcji (Kp) obejmujące koszty opracowania
dokumentacji konstrukcyjnej, technologicznej i planistyczno-produkcyjnej, koszty
oprzyrządowania specjalnego oraz uzbrojenia stanowisk roboczych, odnoszone są
do produkcji S sztuk w partii produkcyjnej, czyli:
Kp
S
3. Koszty zamrożenia środków obrotowych (Kz) na jednostkę produkcji w jednostce
czasu:
Kp 

p
  t S 
K z   K S 
S 
100

gdzie:
ts - średni okres oczekiwania (zamrożenia) jednego wyrobu partii przed jego obróbką i po obróbce,
Powerpoint
Templates
p - stopa procentowa płacona z tytułu
zamrożenia
środków obrotowych.
Slajd 6
TPP wyk. II/6
Średni okres zamrożenia jednego wyrobu określimy analizując przebieg
wykonania poszczególnych egzemplarzy wyrobów w partii produkcyjnej
Przyjmujemy, że odbiór wykonanych wyrobów przebiega zgodnie z taktem:

Fj
gdzie:
Fj - ujednolicony fundusz czasu pracy j-tego stanowiska
roboczego w komórce produkcyjnej,
Nw - program produkcyjny wyrobu.
Nw
Całkowity czas wykonania jednego wyrobu (detalu) składa się z czasu oczekiwania przed
obróbką, czasu samej obróbki oraz czasu oczekiwania po obróbce. Zestawienie
poszczególnych składników czasów dla kolejnych egzemplarzy partii produkcyjnej zawiera
poniższa tabela.
KOLEJNE
EGZEMPLARZE
WYROBU PARTII
PRZED OBRÓBKĄ
PO OBRÓBCE
RAZEM
RAZEM Z
OBRÓBKĄ
1
0
0
0
t
2
t
τ-t
τ
τ+t
3
2t
2 τ-2t
2τ
2τ +t
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
S
(S-l)t
(S-l)(Templates
τ -t)
(S-l) τ
Powerpoint
(S- l) τ + t
TPP wyk. II/7
Slajd 7
Na podstawie danych zawartych w tabeli można określić średni czas oczekiwania jednej sztuki
w partii
ts 
S  1
2

S  1Fj
2Nw
Po podstawieniu koszt zamrożenia będzie wynosił:
K p  S  1F j p

 
K z   K S 
S  200N w

a koszt całkowity (K):
Kp 
K p  S  1Fj p

K  KS 
 K z  Ks 
  K s 
S
S 
S  200N w
Kp
Po uproszczeniu otrzymamy:
Kp

K 
 Ks  S

S  1F j p 



 1  200N

w

Powerpoint Templates
TPP wyk. II/8
Slajd 8
Dla określenia optymalnej wielkości partii produkcyjnej Sopt należy wyznaczyć taką wielkość
partii, przy której koszt jednostkowy przyjmie wartość najmniejszą. Jest to zadanie rachunku
różniczkowego, które rozwiązujemy przyrównując pierwszą pochodną kosztu K (względem S)
do zera:
dK
 0
dS
stąd:
Sopt
K p  200N w 


 1

K S  Fj p

a po uproszczeniu:
S opt 
K p 2 0 0N w
K S p Fj
Powerpoint Templates
TPP wyk. II/9
Slajd 9
Metoda udziału czasu przezbrojenia zakłada dążenie do dopuszczalnej
granicy zmniejszania wielkości tej partii, przy uwzględnieniu ekonomicznych
wymagań wykorzystania maszyny (stanowiska roboczego). I tak czas zajęcia
maszyny operacją tzm przy S sztukach wyrobu ilustruje poniższy szkic.
Dla jednej operacji procesu technologicznego
Sek 
t pz
q tj
gdzie:
Sek - wielkość partii produkcyjnej (dla tej metody nazywana często minimalną
wielkością partii lub ekonomiczną wielkością partii produkcyjnej),
q - empiryczny współczynnik strat czasu na przezbrajanie stanowisk roboczych,
przyjmowany najczęściej w zakresie od 0,02 do 0,15. Jest on zróżnicowany w
zależności od typu produkcji, programu produkcji, stopnia specjalizacji
stanowisk roboczych, wielkości i kosztów jednostkowych wyrobów.
Dla całego procesu technologicznego
S śr
t


q  t
gdzie:
pz
j
Sśr - uśredniona wielkość partii produkcyjnej,
Σtpz - łączny czas przezbrojenia wszystkich operacji detalu,
Σtj - łączny czas wykonania wszystkich operacji detalu,
q -określenie
jak wyżej.
Powerpoint
Templates
Slajd 10
Sposoby grupowania stanowisk pracy
Grupa stanowisk jednorodnych.
Wyposażone są w maszyny i urządzenia jednego rodzaju spełniające
podobną funkcje (podobieństwo technologiczne) i pozwalają wykonywać te
same operacje z możliwością zmiany technicznych warunków realizacji.
Grupa stanowisk różnorodnych rozmieszczonych gniazdowo. Stanowiska
pracy
wyposażone
są w maszyny
i urządzenia pozwalające
realizować różnorodne procesy cząstkowe składające się łącznie na cały
proces wytwarzania lub jego fragment w postaci kompletu powiązanych ze
sobą procesów cząstkowych.
Grupa stanowisk różnorodnych rozmieszczonych liniowo.
Pozwalają realizować cały proces wytwarzania lub jego zamknięty
fragment, jednak stanowiska pracy ustawione są zgodnie z
przebiegiem procesu technologicznego, tj. według kolejności operacji w
procesie technologicznym.
Powerpoint Templates
Slajd 11
Gniazda technologiczne skupiają maszyny i urządzenia określonego
rodzaju, które mogą wykonywać takie same lub podobne operacje
technologiczne (np. tokarki, frezarki).
Stanowiska wydziału zgrupowane w gniazda technologiczne
Powerpoint Templates
Slajd 12
Gniazda przedmiotowe skupiają maszyny i urządzenia
różnorodne, które mogą wykonywać różnorodne operacje
technologiczne stanowiące fazę, część lub całość procesu
technologicznego. Stanowiska pracy rozmieszczone są zwykle
zgodnie z kolejnością wykonywania operacji technologicznych.
Dopuszcza się powrót przedmiotu pracy na stanowisko, gdzie
wcześniej wykonano na tym przedmiocie operacje
technologiczną (nawrót). Gniazda w których wykonuje się
więcej przedmiotów nazywane są wieloprzedmiotowymi.
Stanowiska wydziału zgrupowane w gniazda przedmiotowe wykonania
części wymagającej
8 operacji
technologicznych
Powerpoint
Templates
Slajd 13
Schemat pracy gniazda przedmiotowego ilustrujący przebieg procesu
technologicznego
Powerpoint Templates
Slajd 14
Linię produkcyjną tworzą stanowiska pracy uszeregowane
jedno za drugim zgodnie z kolejnością wykonywanych operacji
w procesie technologicznym.
Cechy charakterystyczne linii produkcyjnej:
1. Ciągłość przepływu obrabianych przedmiotów pracy;
2. Liniowe rozlokowanie maszyn i urządzeń (zgodnie z kolejnością
operacji technologicznych);
3. Synchronizacja w linii produkcyjnej wszystkich lub większości operacji
technologicznych;
4. Wytwarzanie na linii produkcyjnej jednego wyrobu klub kilku wyrobów
technologicznie podobnych;
5. Zastosowanie urządzeń transportowych zintegrowanych lub
ściśle związanych z linią produkcyjną.
Powerpoint Templates
Slajd 15
Projektowanie przestrzeni pracy
1. Uformowanie i rozplanowanie w przestrzeni pracy
stanowisk pracy.
2. Alokacja wyodrębnionego stanowiska w budynku
produkcyjnym.
3. Grupowanie stanowisk pracy w linie i gniazda
produkcyjne i rozmieszczenie ich w obiekcie.
4. Tworzenie
komórek
produkcyjno
administracyjnych
(np. wydziałów) i rozmieszczenie
ich w obiektach produkcyjnych.
5. Rozmieszczenie
obiektów
na
parceli,
którą
posiada przedsiębiorstwo.
6. Lokalizacja
ogólna,
czyli
wybór
miejsca na
siedzibę przedsiębiorstwa.
Powerpoint Templates
Slajd 16
Wybór
lokalizacji
procesu
wytwórczego:
bliskość rynku zbytu, integracja z innymi
jednostkami danej organizacji, udogodnienia
infrastruktury socjalnej, dostępność zasileń, sieć
komunikacyjna,
uzbrojenie
terenu,
warunki
klimatyczne i właściwości terenu, lokalne przepisy,
miejsce
na
rozbudowę,
wymagania
bezpieczeństwa,
koszty
parceli,
sytuacja
polityczna, kulturalna i ekonomiczna, dotacje
socjalne, podatki lokalne i bariery eksportowo importowe.
Powerpoint Templates
Slajd 17
System typu tłoczącego
Zlecenie realizowane jest w sposób scentralizowany. Impulsem do
wytwarzania jest sygnał z działu planowania. Proces jest „przepychany"
przez poszczególne stadia produkcji, a wielkości i terminy zleceń są
ustalane centralnie z wyprzedzeniem. Zwiększenie zapasów produkcji w
toku (ang.: work inprocess WIP).
Powerpoint Templates
Slajd 18
System typu ssącego
Wielkości zleceń dla kolejnych poprzedzających faz produkcji wynikają z
aktualnego popytu zgłaszanego przez pozostałe komórki produkcyjne.
Nie występuje zlecenie centralne. Funkcjonowanie systemu tego typu
polega na przewidywaniu daty wysyłki gotowego produktu do klienta,
następnie na planowaniu terminu poprzedzających operacji.
Powerpoint Templates
Slajd 19
Cykl produkcyjny – jest to okres między rozpoczęciem, a zakończeniem procesu
produkcyjnego wyrobu, w którym surowiec lub materiał wyjściowy, przechodząc
kolejne fazy wytwarzania, przekształcany jest w gotowy wyrób
Powerpoint Templates
Slajd 20
Możliwe
układy
cykli
produkcyjnych ze względu na
formę ruchu wyrobów ze
stanowiska na stanowisko
robocze:
• układ szeregowy,
• układ
szeregowo-równoległy,
• układ równoległy.
Powerpoint Templates
Slajd 21
Zapasy produkcji – materiały, detale, zespoły lub wyroby
gotowe, które znajdują się w kolejnych stadiach
zaawansowania procesu produkcyjnego. Można wyróżnić trzy
zasadnicze stadia odpowiadające zapasom:
• Sfera przedprodukcyjna - zapasy materiałów, surowców,
półwyrobów i elementów normalnie nabywanych w handlu
• Sfera produkcyjna – zapasy produkcji w toku, czyli w
trakcie realizacji procesu produkcyjnego
• Sfera poprodukcyjna – zapasy wyrobów gotowych i części
zamiennych
Zapasy produkcji w toku – pewna ilość produkcji w czasie
trwania
cyklu
produkcyjnego
o
różnym
zakresie
zaawansowania
Powerpoint Templates
Slajd 22
Powerpoint Templates
Slajd 23
Zapasy międzykomórkowe wynikają z nierównomiernej pracy poszczególnych
komórek przy produkcji detali i montażu wyrobów. W celu eliminacji możliwości
wystąpienia zakłóceń w procesie produkcyjnym między tymi komórkami tworzy
się (w sposób zamierzony) pewien zapas.
Zmk – zapas międzykomórkowy,
Zmkb – zapas bieżący,
Zmkz – zapas zabezpieczający,
Zmkmax – zapas maksymalny,
Zmkmin – zapas minimalny,
Zmkśr – zapas średni,
Powerpoint
Templates
tsp – czas spływu kolejnych
partii.
Slajd 24
Zapasy wewnątrzkomórkowe obejmują przeciętną liczbę określonych wyrobów
(detali) znajdujących się w trakcie obróbki, w określonej komórce produkcyjnej.
Dzielą się na zapasy:
• pozacykliczne – zbiory wyrobów będące aktualnie poza przebiegiem cyklu
produkcyjnego,
• cykliczne – obejmują wyroby „biegnące” aktualnie w cyklu produkcyjnym
Zapasy cykliczne dzielą się na:
• operacyjne – obejmują detale aktualnie obrabiane na stanowiskach roboczych,
• międzyoperacyjne – obejmują detale znajdujące się aktualnie między
Powerpoint
Templates
stanowiskami roboczymi, zgodnie
z marszrutą
technologiczna.
Slajd 25
Zapasy międzyoperacyjne dzielą się na:
• obrotowe – powstają w wyniku nierówności (braku synchroniczności)
czasów operacji między współpracującymi stanowiskami roboczymi –
poprzedzającym i następującym,
• transportowe – tworzą detale będące w trakcie przekazywania ich z
jednej operacji obróbczej na następną,
• kompensacyjne – tworzone są celowo dla wyrównania ewentualnych
różnic w wydajności pracy robotników,
• awaryjne – są to zapasy konieczne ze względu na możliwość
wystąpienia awarii, któregoś ze stanowisk roboczych i tworzone są dla
zapewnienia ciągłości produkcji
W przypadku zapasów produkcji w toku celem powinno być utrzymywanie
takiego ich poziomu minimalnego, który jest konieczny do zachowania
ciągłości wytwarzania. Wysoki poziom tych zapasów powoduje, że
zajmują one dużą powierzchnię przy stanowiskach obróbkowych.
Wreszcie wysoki ich poziom powoduje zamrożenie kapitału obrotowego
przedsiębiorstwa, który mógłby
przynosić
zyski w innych obszarach.
Powerpoint
Templates
Slajd 26
SYSTEM PRACY MAGAZYNU
Sterowanie pracą magazynu może odbywać się według dwóch
metod:
•
zapasu informacyjnego,
•
stałego cyklu dostaw.
Sterowanie według zapasu informacyjnego w
magazynie — polega na bieżącym obserwowaniu
rzeczywistego stanu zapasu w magazynie, porównywaniu
go z normatywnymi poziomami i w zależności od relacji
między nimi podejmowaniu decyzji o uruchomieniu partii
dostaw.
Powerpoint Templates
Slajd 27
Model pracy magazynu według zapasu informacyjnego
Powerpoint Templates
Slajd 28
W chwili rozpoczęcia cyklu wytwarzania poziom zapasów określa stan Z1.
Trwanie cyklu wytwarzania powoduje pomniejszanie stanu zapasów, aż do
chwili, gdy osiągnie on poziom zapasu informacyjnego. Powoduje to
podjęcie decyzji o przygotowaniu zamówienia, a złożenie zamówienia u
dostawcy następuje po czasie związanym z przygotowaniem dokumentacji
dostawy. Elementami tego modelu pracy są:
• zapas maksymalny - wynika z pojemności magazynu,
• stan zapasu informacyjnego - osiągniecie tego stanu powoduje
podjęcie przygotowań dostawy (dokumentacja),
• czas dostawy (uzgodniony z dostawcą),
• zapas rezerwowy - ma zapewnić normalną pracę przedsiębiorstwa
pomimo zakłóceń, jakie mogą wystąpić. Zakłóceniami mogą być:
opóźnienia dostawy, wahania zapotrzebowania, występujące braki w
dostawach lub produkcji.
Powerpoint Templates
Slajd 29
Cechy sterowania według zapasu informacyjnego
Zalety
Wady
• Wymaga mniejszego zapasu
bezpieczeństwa
• Znajduje zastosowanie przy
bardzo zróżnicowanym
asortymencie
• Pozwala wykorzystać
Ekonomiczną Wielkość
Zamówienia
• Umożliwia automatyczne
generowanie zamówień
• Może mieć przeciążenie jeśli
zapas wielu dóbr osiągnie w tym
samym czasie poziom
sygnalizujący złożenie
ponownego zamówienia
• Trudno łączyć zamówienia na
różne materiały
• Trudno organizować łączne
kursy pojazdów
• Należy stale śledzić poziom
zapasów
• Nieodpowiednia, gdy przewozy
muszą być organizowane
cyklicznie
• Przypadkowy wzorzec składania
ponownych zamówień ponieważ
zapasy są uzupełniane w
Powerpoint Templates
różnych momentach
Slajd 30
Sterowanie pracą magazynu według stałego rytmu dostaw — polega
na ustaleniu względnie stałego rytmu partii dostaw, według którego zostają
określone wzorcowe terminy kontroli stanu zapasu w magazynie, a tym
samy wzorcowe terminy dostaw. Jest to tak zwane zapotrzebowanie
okresowe.
Model pracy magazynu
względu na stały rytm dostaw
PowerpointzeTemplates
Slajd 31
Schemat pracy magazynu polega na takim ustaleniu stałego
rytmu dostaw, aby poziom zapasów wynikający z trwania cyklu
wytwarzania znajdował się po dokonaniu dostawy w zakresie
stanu optymalnego. Ten model pracy magazynu może być
wykorzystywany w procesach wytwórczych powodujących
stałe tempo zużycia zapasów produkcyjnych. W przeciwnym
przypadku (zmienne tempo zużycia), może to być powodem
częstego przekraczania stanu zapasów maksymalnych i
minimalnych uniemożliwiających poprawne funkcjonowanie
magazynu, a także zakłócenia w procesie wytwarzania.
Powerpoint Templates
Slajd 32
Powerpoint Templates
Slajd 33
Ekonomiczna wielkość zamówienia
2  P  kz
Q
ku
gdzie :
Q - optymalna (ekonomiczna) wielkość zamówienia
P - prognoza rocznego popytu
k z - jednostkowy koszt zamawiania danego zapasu
Powerpoint Templates
ku - jednostkow
y koszt utrzymania danego zapasu
Slajd 34
Cechy Sterowania według stałego rytmu dostaw
Zalety
Wady
• Prosta w stosowaniu
• Umożliwia łączenie zamówień na
różne materiały
• Ułatwia organizowanie łącznych
kursów pojazdów
• Nie trzeba stale śledzić poziomu
zapasów
• Zalecana, gdy przewozy muszą być
organizowane cyklicznie
• Umożliwia bardziej równomierne
rozłożenie nabywanych ilości dóbr i
składanych zamówień
• Umożliwia wynegocjowanie rabatów
od nabywanych ilości u tego
samego dostawcy
• Wymaga wysokiego zapasu
bezpieczeństwa
• Nie pozwala ustalić wielkości
zamówień za pomocą EWZ
• Stwarza ryzyko wyczerpania się
zapasu przed datą następnego
przeglądu, jeśli wielkość zużycia
zmieni się na krótko po dokonaniu
przeglądu
• Jeśli zapotrzebowanie nie jest
stabilne mogą pojawić się trudności
w ustaleniu właściwej długości
okresów upływających między
kolejnymi przeglądami stanu
zapasów
Powerpoint Templates
Slajd 35
Partia dostaw materiałów
Przy określaniu wielkości zamówienia należy rozwiązać
typowy dla logistyki konflikt celów.
Wielkość zaangażowania kapitału i związanych z tym kosztów
magazynowania zależy od wielkości zamówienia. W przypadku
dużych zapasów magazynowych powstają wysokie koszty
magazynowania, natomiast niskie koszty zamawiania. Przy
małej ilości partii powstają niskie koszty magazynowania przy
dużych kosztach zamawiania.
Powerpoint Templates
Slajd 36
Przy ustalaniu wielkości partii dostaw korzysta się z poniższych
modeli.
„Partia na partię" - zamawiana jest taka ilość materiałów, na którą
jest zapotrzebowanie w danym okresie,
Partia zapewniająca stały rytm dostaw - przyjmuje się ilość
dostaw w danym okresie, z której wynika wielkość partii dostaw
gwarantujących
osiągniecie
wymaganego
całkowitego
zapotrzebowania w tym okresie.
Stała wielkość zamówienia - zamówieniu podlega zawsze taka
sama ilość materiałów może wynikać z: przesłanek technologiczno
- technicznych i organizacyjnych takich jak np. optymalne
wykorzystanie środka transportu; ekonomicznej wielkości
zamówienia.
Ekonomiczna wielkość partii dostaw - określana jest dla
przypadku, w którym suma koszty magazynowania i zakupu jest
najmniejsza, wtedy wielkość zamówienia jest optymalna.
Powerpoint Templates
Slajd 37

similar documents