Оптимизация объемно-календарных планов на предприятиях дискретного производства в условиях АСУП (единичное и мелкосерийное производство)

Современный этап развития экономической науки связан с реализацией решений ХХУ1 съезда КПСС, ноябрьского 1981 г., майского 1982 г., июньского и декабрьского 1983 г., февральского и апрельского 1984 г. Пленумов ЦК КПСС по ускорению перевода народного хозяйства на путь интенсивного развития, повышению эффективности общественного производства и совершенствованию всего хозяйственного механизма.

Теоретические исследования в области совершенствования управления социалистической экономикой получают практическую направленность и укрепляют взаимные связи экономической науки и производства в реализации выработанных решений. В центре внимания в настоящее время находятся вопросы улучшения использования созданного в стране производственного потенциала.

Существенную роль в этом плане сыграли два постановления от 12 июля 1979 года — постановление Щ КПСС «О дальнейшем совершенствовании хозяйственного механизма и задачах партийных и государственных органов» и постановление Щ КПСС и Совета Министров СССР «Об улучшении планирования и усилении воздействия хозяйственного механизма на повышение эффективности производства и качества работы» [4].

Эти постановления нацелили на достижение высоких конечных народнохозяйственных результатов. Усилена роль экономических показателей производственно-хозяйственной деятельности предприятий. Повышена ответственность предприятий за выполнение договорных обязательств по поставкам продукции в заданной номенклатуре и заданные сроки. Показатель выполнения плана поставок, договорных обязательств стал фондообразующим.

Новый порядок отчислений от прибыли в фонды материального поощрения производственным объединениям, утвержденный Госпланом СССР 5 марта I960 г., установил функциональную зависимость между абсолютным размером отчислений и степенью выполнения заданий по поставкам продукции по номенклатуре и в сроки, предусмотренные договорными обязательствами [4] .

При выполнении заданий по каждому кварталу и нарастающим итогом с начала года фонд материального поощрения, предусмотренный на соответствующий период в финансовом плане, увеличивается до 10 процентов. При невыполнении заданий фонд уменьшается — из объема реализации продукции исключается стоимость недопоставленной продукции, изготовление сверхплановой продукции не засчитывается. За каждый процент невыполнения плана производится уменьшение не менее чем на один процент отчислений в фонд материального поощрения. Это мощный рычаг экономического стимулирования предприятий к выполнению договорных обязательств.

В то же время, многие промышленные предприятия получают фонд заработной платы промышленно-производственному персоналу на плановый выпуск нормативно-чистой продукции [30]. На сверхплановый выпуск продукции норматив начисления заработной платы уменьшается (на предприятиях Минтяжмаша — в два раза [58])• Аналогичные пересчеты производятся при недовыполнении плана по выпуску продукции.

Поскольку численность промышленно-производственного персонала на действующем предприятии не претерпевает существенных колебаний при переходе от одного месяца к другому, предприятия, поставленные в новые условия планирования, вынуждены стабилизировать месячные объемы выпуска продукции, измеренные в ценах нормативно-чистой продукции.

План выпуска продукции имеет два стоимостных показателя. Показатель товарной продукции характеризует результаты деятельности предприятия в сфере материального производства всего народного хозяйства страны. Показатель нормативно-чистой продукции отражает степень участия предприятия в формировании вновь созданной стоимости. Об эти показателя соотносятся с моментами реализации готовой продукции.

Процесс же изготовления этой продукции соизмеряется с затратами рабочего времени. Учет временных затрат необходим при прогнозировании деятельности как всего народного хозяйства, так и отдельного промышленного предприятия.

Фактор времени имеет решающее практическое значение в повышении эффективности использования материальных и денежных ресурсов — оборотных средств промышленности. Одна и та же величина выделенных оборотных средств обеспечивает различную эффективность производства в зависимости от скорости их оборота.

Одним из путей достижения высоких экономических показателей производства служит уменьшение норматива оборотных средств, выделяемых для образования незавершенного производства. Это уменьшение становится возможным при сокращении длительностей производственных циклов изделий до их нормативных, технологически обоснованных величин. Высвободившиеся денежные средства могут быть направлены в фонд развития производства.

Ускорение оборачиваемости оборотных средств при неизменных издержках производства приводит к сокращению среднегодового остатка оборотных средств, связанных с ним выплат в государственный бццдет и, как следствие, к росту прибыли предприятия.

Результаты обследования многих машиностроительных предприятий с единичным и мелкосерийным типом производства, таких как Йжорский завод, Алма-Атинский завод тяжелого машиностроения, Копейский машиностроительный завод, а также ряда заводов Урала и Ленинграда показывают, что длительности циклов изготовления изделий превышают расчетные в среднем на 10−15 $. Следовательно, можно предположить, что примерно на такую же величину на этих предприятиях завышена величина среднегодового остатка оборотных средств, выделенных для образования незавершенного производства.

Происходит это, главным образом, потому, что в производственном процессе этих предприятий одновременно находятся трудоемкие изделия с длительными циклами изготовления и разной структурой потребности в различных видах работ. «Узкие места» возникают, как правило, не из-за недостаточной пропускной способности производственных ресурсов в плановые периоды, а вследствие случайного совпадения во времени потребностей в одном и том же виде ресурсов по нескольким изготавливаемым изделиям, что и приводит в итоге к существенному увеличению длительности циклов изготовления изделий.

6 связи с напряженностью баланса трудовых ресурсов в народном хозяйстве необходимо особое внимание уделять их эффективному использованию, добиваясь сбалансированности планов производства (по трудоемкости) и фондов времени ресурсов. Только в этом случае удастся комплексно решить основные экономические задачи, стоящие перед каждым промышленным предприятием, — обеспечить стабильное выполнение договорных обязательств по поставкам готовой продукции при одновременном сокращении оборотных средств до минимальной, расчетно обоснованной величины.

Успешность функционирования предприятий зависит от соответствия между структурами планов работ и имеющимися ресурсами на всех этапах планирования, — перспективном, текущем и оперативном, а также от обоснованности и согласованности управленческих решений, направленных на выполнение номенклатурных планов по срокам и объемам поставок.

Изменившиеся за последнее время требования к качеству согласования этапов планирования не привели до настоящего времени к заметным изменениям в методологии планирования. По-прежнему на этапе текущего планирования чаще всего используются математические модели объемного характера, не учитывающие временное распределение ресурсных потребностей в пределах производственных циклов изделий (заказов). Временной фактор рассматривается лишь на этапе оперативного планирования.

Существенного улучшения в работе предприятий можно ожидать лишь при достижении соответствия структуры по^ебности в ресурсах на выполнение календарных планов работ со структурой располагаемых фондов этих ресурсов в соответствующих планово-учетных периодах.

Этого соответствия невозможно добиться ни методами объемного планирования, ни методами пооперационного оперативного планирования. Первые методы используют слишком упрощенные модели производства, не позволяющие учесть временной фактор. Вторые методы практически непригодны вследствие больших объемов реальных исходных данных.

Решение вопроса относится к сфере объемно-календарного планирования, сочетающего агрегированность представления исходных и результирующих данных (а значит, и экономичность с точки зрения затрат машинных ресурсов) с достаточной для управления производством точностью планирования. Задачи объемно-календарного планирования актуальны для предприятий многих отраслей народного хозяйства.

Реализации объемно-календарного планирования на предприятиях с единичным и мелкосерийным типом производства посвящена данная диссертационная работа.

В работе в качестве главной ставится задача разработки и практического применения такой экономико-математической модели планирования изготовления продукции на предприятиях указанного типа производства, которая бы позволяла учесть основные, порой противоречивые требования, предъявляемые к результатам планирования.

На сегодняшний день известно большое количество работ в области объемно-календарного планирования. Критический анализ полученных в них результатов, — как в части моделирования основных технико-экономических зависимостей этапа планирования производственных заказов, так и в части используемых для реализации моделей вычислительных методов, — показывает, что удовлетворительного решения задач объемно-календарного планирования для единичного и мелкосерийного типов производства до сих пор не достигнуто. Не все из основных требований к задачам учитываются. Не разработан метод, достаточно эффективный как с позиций точности результируюf щих данных, так и временных затрат на подготовку исходных данных и вычисления на ЭВМ.

Изучение практического подхода планирующих служб промышленных предприятий к решению задач планирования производственных заказов, а также основных положений постановлений по улучшению функционирования хозяйственного механизма в нашей стране, касающихся соблюдения договорной дисциплины, позволило выделить главные требования к этапу планирования заказов и затем в достаточно простом виде их формализовать при записи модели планирования.

Отсутствие переусложненности в записи модели позволило разработать аналитический метод ее реализации. Геометрическая интерпретация этого метода привела к нахождению эффективного эвристического метода, обладающего высоким быстродействием и точностью аналитического метода.

В диссертации подробно рассмотрены эти методы, дана их сравнительная оценка с ранее известными.

Раскрыта практическая реализация эвристического метода. Дана характеристика информационного обеспечения для различных типов производств. Предложена методика подготовки исходных данных для практического решения задач, дана оценка экономической эффективности результатов исследования.

Результаты проведенного многолетнего исследования неоднократно докладывались на совещаниях и конференциях всесоюзных: 1976 г. — г. Минск, Ш Всесоюзная конференция «Применение ЭММ и ЭВМ в управлении промышленными предприятиями» — 1980 г. — г. Таллин, Всесоюзное научно-техническое совещание «Методология проектирования АСУЛ» — республиканских: 1974 г. — г. Алма-Ата, совещание работников вычислительной системы ЦСУ Казахской СССР- 1980 г. — г. Фрунзе, конференция «Опыт разработки и внедрения АСУ» — отраслевом: 1975 г. — г. Дружковка, совещание работников Со-юзуглемаша «Опыт и перспективы развития АСУ в угольном машиностроении» — институтских: 1983 и 1984 гг. — г. Ленинград, научно-практические конференции по итогам научно-исследовательских работ ЛИЭИ за 1982 и 1983 годы.

Модель и аналитический метод ее реализации опубликованы в 1978 г. в сборнике научных трудов ЦНИИТУ (г.Минск) «Перспективы создания производственно-технологических АСУ и АСУТП в машиностроении и приборостроении». В 1983 г. в сборнике научных трудов (этого же института) «Прогрессивные проектные и технические решения при создании АСУ» опубликован эвристический метод поставленной задачи.

ВЫВОДЫ.

Рассмотрение вопросов практической реализации задачи планирования производственных заказов показало следующее:

1. Разработанные методы подготовки исходных данных и управления ходом вычислительного процесса пригодны для решения двух принципиально разных вопросов планирования заказов. На этапе оформления заказа задача позволяет оценить возможность изготовления заказа в желательные для заказчика сроки. При планировании всей номенклатуры портфеля заказов задача выравнивает (насколько это возможно) загрузку ресурсов предприятия, при соблюдении всех требований, изложенных в первой главе.

2. В число ресурсов, лимитирующих изготовление заказов, могут входить как чисто производственные ресурсы, так и ресурсы конструк-торско-технологической подготовки заказов. Эти различия касаются лишь перечней учитываемых ресурсов в СШ и СНР, а также величин длительностей производственных циклов заказов.

3. Решение задачи возможно при различной степени проработки конструкторско-технологической документации по разным заказам. На предприятиях с опытным или экспериментальным характером производства заказы на всех стадиях планирования могут характеризоваться лишь через изделия-представители (или их наборы). При выпуске освоенной продукции преобладающую роль должны уже играть нормативные циклограммы изготовления изделий, однако и в этом случае вновь появляющиеся заказы никаким другим способом, кроме как через изделияпредставители, охарактеризованы быть не могут. Поэтому подход к описанию изделий-представителей, изложенный в 3.2, в силу своей универсальности, должен найти широкое распространение на машиностроительных предприятиях, решающих задачу распределения сроков выпуска изделий.

4. Модель, используемая при решении задачи, обеспечивает учет всех требований позаказной системы планирования, характерной для предприятий с единичным типом производства. Однако ряд приемов, рекомендованных в 3.3, существенно расширяет сферу применения задачи. Так, использование «плановых наборов» позволяет решить острый вопрос концентрации одноименной и конструктивно-подобной продукции на предприятиях с мелкосерийным и серийным типом производства. Оформление же отдельных технологических стадий изготовления изделий в виде производственных заказов в наибольшей степени соответствует комплектно-узловой системе планирования.

Рассмотрение отдельных узлов предметно-замкнутых цехов в качестве самостоятельных планируемых производственных заказов принципиально позволяет распространить задачу даже на решение вопросов внутрицехового календарного планирования. Длина дискрета планирования при этом зависит от длительности изготовления узлов и, по аналогии с основным применением задачи, не должна быть меньше одной двенадцатой максимального значения длительности изготовления.

5. Временные затраты на решение задачи с использованием разработанного программного комплекса удовлетворяют установившимся тредованиям к обычным запросным задачам, не требующим оптимизационных вычислений. Такие результаты достигнуты благодаря применению эффективного метода просмотра допустимых вариантов планов и его алгоритмической реализации, рационально использующей диалог с ЭВМ, — в целях исключения необязательных на момент расчета вычислительных процедур.

6. Регулярное решение задачи на предприятиях с единичным и мелкосерийным типом производства должно привести к снижению себестоимости выпускаемой продукции, в частности к существенному сокращению различных издержек предприятия, связанных с неритмичной организацией производства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Напряженность баланса трудовых ресурсов на современном этапе развития народного хозяйства заставляет особое внимание уделять эффективному использованию рабочего времени на промышленных предприятиях. Первоосновой для достижения этой цели является сбалансированность плана производства с фондами рабочего времени в пределах реально складывающегося горизонта планирования.

Разрабатываемые планы должны быть напряженными, максимально учитывающими внутрихозяйственные резервы. Согласно методическим указаниям о порядке определения напряженности планов Г 4 ], одобренным Госпланом СССР 15 января 1980 г., напряженным считается план, обеспечивающий выполнение установленных заданий и использование производственных ресурсов на нормативном уровне.

Оценка напряженности разработанных планов производится по показателям использования производственных ресурсов С 58 ], соизмеряющих плановую (фактическую) загрузку ресурсов с их пропускной способностью. При этом обязательным условием является выполнение плана поставок продукции по номенклатуре и в сроки заключенных договоров.

Отсюда очевидна актуальность рассмотренной в диссертационной работе задачи, решающей вопросы такого распределения сроков изготовления производственных заказов, которое бы с одной стороны, удовлетворило директивным установочным требованиям по выполнению плана выпуска товарной продукции и индивидуальных сроков выпуска каждого заказа, а с другой стороны, обеспечило предприятию напряженный план, способствующий достижению максимальной экономии затрат, связанных с изготовлением плановой продукции.

Необходимость решения подобных задач особенно проявляется на предприятиях единичного типа производства, выпускающих трудоемкую разнохарактерную продукцию с длительным циклом изготовления. Объемная балансировка потребностей в ресурсах с их наличными фондами в данном случае не может дать положительных результатов.

В представленной работе сформулированы основные требования к задаче и с их позиций проанализированы результаты некоторых работ в этой области. Показано, что среди ранее разработанных отсутствуют модели, реализующие все основные требованияинформационное обеспечение моделей не отличается простотой и требует больших подготовительных работ при внедрении задачи.

Поэтому много внимания было прежде всего уделено построению экономико-математической модели, адекватной выставленным требованиям и, в то же время, достаточно простой в вычислительном и информационном плане.

Математическое выражение представленной целевой функции вобрало в себя весь смысл решаемой задачи ОКП. Главное в этой задачеминимизация суммарных издержек от неравномерности использования ресурсов и неравномерности в выполнении плана по выпуску товарной и нормативно-чистой продукции. В выполненных до настоящего времени исследованиях подобное сочетание разнородных «ресурсов» еще не рассматривалось, несмотря на то, что предприятия одновременно несут убытки как от перегрузки-недогрузки трудовых и станочных ресурсов, так и от недовыполнения планов в денежном измерении.

При формализации модели обеспечен учет нескладируемого характера трудовых ресурсов и соблюдение технологической последовательности выполнения работ по заказам. Таким образом, разработанная модель наилучшим образом отражает основные экономические и организационно-технологические требования по изготовлению единичной и мелкосерийной продукции.

Успешное использование операции сдвига эпюр потребления ресурсов производственными заказами (в формализованной записи задачи) позволило применить метод Фурье для нахождения искомых переменныхсроков запуска заказов. В данной работе впервые удалось получить математический метод решения задачи, основанный на вычислении сроков запуска заказов, а не на переборе их допустимых значений.

Эвристическая интерпретация метода решения задачи, названная «Методом размывания вероятностных пятен заказов», доказала свою эффективность по результатам практической эксплуатации задачи на машиностроительных предприятиях, выпускающих единичную и мелкосерийную продукцию. Метод получился эффективнее других известных эвристических методов в отношении точности получаемых результатов и общего быстродействия, что придает ему особое практическое значение.

Предложенный метод реализации задачи не накладывает никаких ограничений на число планируемых заказов, учитываемых ресурсов и дискретов горизонта планирования. Временные затраты с ростом этих чисел растут линейно, а точность результирующих данных сохраняется неизменно высокой, — в этом заключается бесспорное преимущество нового подхода к реализации задачи ОКП.

Использование задачи может быть различно — при заключении новых договоров и при балансировании потребностей в ресурсах с их наличием, в процедуре назначения сроков изготовления заказов. Информационное обеспечение приспособлено к условиям как технологически отработанного мелкосерийного производства, так и опытного, экспериментального производства.

Программное обеспечение выполнено для ЭВМ серии ЕС. Диалог с использованием дисплея позволяет пользователю задачи управлять ходом вычислительного процесса.

Задача в постановке автора работы находит применение в АСУП, разрабатываемых НПО «Ленэлектронмаш». Затраты на ее разработку и внедрение окупаются практически в течение первого года эксплуатации.

Дальнейшее повышение эффективности результатов решения задачи возможно при создании многоуровневых АСУЛ, оснащенных необходимым комплексом технических средств для сбора и отображения оперативных данных. С повышением точности оценки прохождения заказов в производстве повысится точность оценки загрузки ресурсов в ближайшие месяцы горизонта планирования, что имеет определяющее значение для построения действительно напряженных, сбалансированных планов производства.