Понятие календарного графика и теории расписаний

Конкретная организация одновременного движения нескольких партий предметов деятельности устанавливается в виде календарного графика, который отображает следующие параметры:

календарный период с разбивкой на более мелкие периоды;

наименование производственной системы;

производственная номенклатура (перечень наименований);

данные о количественном выпуске по каждой позиции номенклатуры;

величины партий, количество запусков;

перечень операций по каждой позиции номенклатуры;

сроки начала и окончания процесса по каждой позиции;

длительности циклов по операциям, наименованиям изделий;

совокупная длительность цикла (время осуществления процессов по всем позициям номенклатуры).

Реализация календарного графика может быть осуществлена различным путем: в виде распечаток ЭВМ, изображения на дисплее, графика на бумаге или в виде перечня операций с указанием всех необходимых параметров их выполнения и др.

Кроме приведенных параметров календарный график позволяет установить такие важные организационные характеристики процесса, как: количество используемых рабочих мест; их загрузка; количество операторов; количество простоев оборудования; количество перерывов и суммарное время пролеживания обрабатываемых предметов, что в конечном счете определяет эффективность использования основных производственных фондов (ОПФ), оборачиваемость оборотных средств, производительность труда и рентабельность производства в целом.

Основная проблема составления календарного графика состоит в том, чтобы, опираясь на данные о видах движения предметов, величине партии предметов, длительности циклов, определить наиболее рациональный вариант закрепления производственной номенклатуры: за рабочими местами; за отдельными календарными периодами внутри планируемого периода, а следовательно — чередование работ на рабочих местах.

Поиск теоретического решения задачи календарного планирования составляет содержание специфической научной дисциплины «теория расписаний». Точными математическими и вычислительными методами могут быть построены оптимальные, т. е. наилучшие календарные графики лишь для ограниченного количества производственной номенклатуры (до 10-ти наименований), числа операций (3−5), рабочих мест (3−5). Используются методы линейного, целочисленного, дискретного программирования, метод «ветвей и границ» и др.

Во всех практических случаях рациональный календарный график достигается с помощью методов поиска приближенного решения, которое называют субоптимальным.

Теория расписаний — научная дисциплина, изучающая методы построения очередности осуществления процессов при значительном числе обрабатываемых — предметов и рабочих мест.

Выводы теории расписаний составляют основу методики и практики оперативного планирования и регулирования производства.

Решение задач построения очередности или расписаний преследует определенную цель, которая выражается каким-либо критерием. В зависимости от различных условий конкретных производств могут формироваться различные критерии. Например, на поточной линии обработки группы деталей таким критерием может быть степень загрузки обрабатывающего оборудования:

.

где — эффективный фонд времени;

— рабочий период.

Коэффициент сменности работы оборудования:

Другие критерии, применяемые при составлении расписания:

• 1) минимальная длительность совокупного цикла;
• 2) минимальное время ожидания обработки предметов;
• 3) минимальные затраты времени на переналадку оборудования;
• 4) безусловное выполнение сроков поставки продукции и др.

Ввиду исключительной сложности решение задач оптимальной очередности обработки деталей требует математических средств и ЭВМ. Практическое значение имеют эвристические приемы и методы, позволяющие получить расписания из области, приближенной к оптимальной.

3. Эмпирические способы оптимизации календарных графиков Одним из эмпирических методов оптимизации календарных графиков обработки партий предметов с целью достичь минимальной длительности совокупного цикла деятельности является метод, разработанный профессором В. А. Петровым (так называемый «алгоритм Петрова»). Метод реализуется с помощью следующих правил:

1. Для каждой партии деталей определяют расчетные параметры, выражающие суммарную трудоемкость операций по I и II частям маршрута выполняемых операций.

При четном количестве операций маршрут делится на две равные части, при нечетном — операция, занимающая центральное место в маршруте, засчитывается в I и II части одновременно, например:

2. Вычисляют показатель обратной разности:

• 3. Устанавливают конкурирующие варианты расписаний по специальным правилам.
• 4. Выбирают вариант, обеспечивающий минимальную совокупную деятельность цикла.

ПРАВИЛО 1. Из всего множества деталей первыми запускаются пар-тии c >0 в порядке возрастания L₁, а за ними остальные детали c <0 в порядке убывания L_2..

ПРАВИЛО 2. Все детали располагаются в порядке уменьшения вели-чины .

ПРАВИЛО 3. Обратное первому.

ПРАВИЛО 4. Обратное второму.

Практическое применение находят и другие методы формирования упорядоченных очередностей запуска обрабатываемых партий изделий (правила предпочтения), например:

• 1) первым пришел, первым обработан (FIFO);
• 2) первым пришел, последним обработан (FIRO);
• 3) приоритет детали с длительными первыми операциями и др.
• 4. Организация ритмичных процессов деятельности

К числу принципов организации производственного процесса во времени наряду с параллельностью и непрерывностью, относится принцип ритмичности хода процесса. В основе показателей ритмичности процесса лежат различные способы оценки соответствия фактического хода процесса плановому, например:

где В_ф — фактический объем выполнения работ в отдельном календарном периоде, но не выше запланированного;

В_ф — сумма фактических объемов выполненных работ не выше запланированного за несколько периодов;

В_пл — плановый объем работ по каждому периоду.

5. Система календарных нормативов организации деятельности Система календарных нормативов на примере организации производственных процессов рассмотрена, например, в монографии: В. Н. Гончаров, А. Н. Колосов, Г. И. Дибнис. Оперативное управление производством. Опыт разработки и совершенствования систем. — Москва. Экономика, 1987 — 120с./Стр.4−10; 55−70.