Разработка методических подходов по совершенствованию организации и управления производством на прямоточных линиях машиностроительных предприятий

Актуальность темы

исследования. Основная цель экономической стратегии предприятия, работающего в рыночных условиях, сформулирована как создание и поддержание его устойчивого конкурентного преимущества за счет реализации нововведений по снижению затрат, выпуску новой продукции, организации производства и управления. Однако без эффективной организации управления производственными ресурсами указанную цель не достигнуть и не обеспечить поддержание конкурентных преимуществ предприятия на рынке. Решение таких задач осуществляется в рамках производственного менеджмента.

В рыночных условиях одним из направлений достижения конкурентных преимуществ предприятий промышленности является снижение затрат на производство. Такое снижение может быть осуществлено и за счет повышения эффективности организации производства на основе процессных подходов, в которых можно использовать принципы поточного производства.

Поточное производство организуется на основе непрерывных поточных линий. На таких линиях длительность операций примерно одинакова (отклонение ± 10−12%) и определяется ритмом линии. Поточное производство является передовой, наиболее эффективной формой организации производственного процесса и позволяет снизить себестоимость продукции в 2 раза, чем затраты на производство такого же изделия в условиях крупносерийного производства, в 3−4 раза в условиях мелкосерийных предприятий. Этим объясняется стремление заводов серийного, крупносерийного производства в организации предметно-замкнутых участков на принципах организации работы прямоточных (прерывно-поточных) линий, на которых длительность операций не равна ритму линии.

Таким образом, совершенствование производственной структуры идет по пути укрупнения участков и цехов, построения их по предметно-замкнутому принципу. Это важно для процессного подхода, для организации экономического управления процессами, служит основой эффективной организации производства с учетом использования принципов массового типа производства.

В настоящее время на заводах серийного, крупносерийного производства нет должных объемов производства, поэтому организация поточных линий не имеет смысла. Однако организация прерывных поточных линий вполне допустима. На таких линиях длительности операций отличаются друг от друга, в связи с чем возникают проблемы организационного и экономического характера — задачи согласования работ на операциях, организации работы многостаночников, уменьшения оборотных запасов. При этом, как показано в работе, остались нерешенными многие проблемы.

Отсюда построение методических подходов к совершенствованию и повышению эффективности управления производством на прямоточных линиях является важной научной и практической задачей, решение которой способствует существенному росту экономического эффекта в производстве.

Степень изученности и разработанности проблемы. Разработке научно-практических основ и положений организации и управления на прямоточных линиях в промышленности посвящены не столь многочисленные исследования как для поточных линий массового производства. Это объясняется сложностью проблем организации и планирования работы на прямоточных линиях. Исследователи столкнулись со сложной задачей организации на прямоточной линии работы многостаночников, решение которой не удавалось представить достаточно простой схемой, приемлемой для практики. Это еще раз подтверждает актуальность выбранной темы исследований.

Автор в своем исследовании опиралась на работы зарубежных и отечественных ученых. Работы Чейза Р. Б., Джейкобса Р. Ф., Эквилано Н. Дж., Старра М., Стивенсона В. Дж., Оучи У., Шонбергера Р., Козловского В. А., Соколицына С. А., Краюхина Г. А., А. И. Неймарка А.И., Глазова Г. А., Думлера С. А., Кузина Б. И., Ткалина И. М. и других помогли систематизировать и логически объединить концептуальные и теоретические подходы автора к исследуемой проблеме.

Учитывая практическую значимость заявленной проблемы, в данной работе предпринята попытка найти подход к ее решению, обусловленный целью и задачами исследования.

Цель диссертационной работы — разработка методических и научно-практических положений совершенствования управления работой на прямоточных линиях, обеспечивающих повышение эффективности производства за счет снижения уровня незавершенного производства, уменьшения численности работающих на основе расчетов локальных ритмов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. изучить теоретические и прикладные аспекты организации и управления поточным производством как основы повышения эффективности работы предприятия;

2. осуществить комплексный экономический анализ работы прямоточной линии и определить пути и подходы к совершенствованию системы управления на линии;

3. разработать методический подход уменьшения уровня оборотных переходящих запасов на прямоточной линии;

4. разработать методический подход к организации планирования работы прямоточной линии на основе расчетов локальных ритмов.

Объект исследования: прямоточная линия на предприятиях машиностроения.

Предмет исследования: управленческие отношения, возникающие в процессе планирования работы по операциям на прямоточных линиях, обеспечивающее повышение эффективности производства.

Область исследования — 1.1.1. «Разработка новых и адаптация существующих методов, механизмов и инструментов функционирования экономики, организации и управления хозяйственными образованиями промышленности», 1.1.13. «Инструменты и методы менеджмента промышленных предприятий, отраслей, комплексов» Паспорта специальностей ВАК (экономические науки).

Основная научная идея работы заключается в следующем. Организация работы прямоточной линии представлена на основе формирования локального ритма, который представляет собой длительность времени как наибольший общий делитель для продолжительности всех операций и смены. Так как даже на поточных линиях различие длительностей операций может достигать 10%, то именно это условие позволяет и на прямоточных линиях решить проблему согласования длительностей обработки деталей по операциям с локальным ритмом. Такой подход к организации работы на прямоточной линии является инновационным, впервые предложен в теории и практике организации производства, ведет к повышению эффективности производства (снижению уровня незавершенного производства, экономии заработной платы на оплате простоев), росту производительности труда (из-за уменьшения работающих на линии многостаночников).

Теоретическая и методологическая база исследования. При выполнении диссертации использованы общеметодологические принципы научного исследования, основы теории фирмы, экономического анализа предприятий, теории организации. Использованы законодательные и нормативные акты, регламентирующие работу предприятий в России. В процессе исследований использовались труды отечественных и зарубежных ученых по проблемам производственного менеджмента. Использовались разработки ИЭОПП СО РАН, ЦЭМИ РАН, СПбГТУ и других организаций.

Информационной базой исследования послужили монографии, материалы международных и российских научных конференций, научные публикации в периодической печати, информационные ресурсы сети Internet.

Методы исследования: системный, ситуационный анализ управления и организации работы прямоточных линий, оптимизационный анализ решений, методы организационного проектирования.

Результаты работы, ее достоверность. Обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций базируется на научном потенциале разработок отечественных и зарубежных ученых в области основ управления производством. В основе исследований лежит системный подход к изучаемой проблеме с использованием реальных данных. Результаты работы, ее достоверность подтверждаются практической апробацией основных идей на практике,' публикациями в научных изданиях.

1. Представлен вывод системного анализа о том, что управление производством является основой системы управления предприятием. Существенное повышение эффективности производства может быть осуществлено за счет внутренних факторов — совершенствования системы управления и организации производственных процессов. На примере подходов к планированию производства на прямоточных линиях, опубликованных в научной литературе, отражающих сложность проблемы, не имеющей до сих пор простого эффективного решения, показано, что практическое решение такой задачи может обеспечить значительный экономический эффект. Однако это требует разработки более эффективных, чем существующие, подходов к решению проблемы.

2. В работе представлена разработка методического подхода приближенного решения задачи минимизации уровня незавершенного производства на конец смены на прямоточной линии. При этом учитывается себестоимость детали после выполнения каждой операции и то обстоятельство, что оборотный задел зависит только от времени выполнения смежных операций. Поэтому для каждой пары смежных операций рассчитывается параметр возможного увеличения незавершенного производства при сдвиге смежных операций относительно друг друга на единицу времени. Все это упрощает решение задачи: все пары смежных операций ранжируются по значениям указанных параметров, что позволяет строить графики с наименьшими оборотными переходящими заделами на прямоточной линии.

3. Разработан методический подход к организации работы прямоточной линии на основе формирования локального ритма. Под локальным ритмом понимается длительность времени как наибольший общий делитель для продолжительности всех операций и смены с точностью до ±10% (условие поточных линий). На прямоточной линии продолжительность смены разбивается на такты, равные ритму, который учитывается при выполнении всех операций. Все рабочие за локальный ритм выполняют определенный объем работ, а далее могут быть направлены на любую другую операцию. В этом случае легко организовать работу многостаночников, что ведет к росту производительности труда, минимизации переходящих заделов деталей на конец смены. Показано, что подобная организация работы прямоточной линии в целом обеспечивает значительный экономический эффект.

Научная новизна проведенного исследования заключается в следующем: разработаны, теоретически обоснованы и практически апробированы методические положения и рекомендации, по совершенствованию системы управления крупносерийным производством на прямоточных линиях машиностроительных предприятий, обеспечивающих повышение эффективности работы линии за счет снижения уровня незавершенного производства, численности работающих на основе организации работы многостаночников.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту, и уровень их новизны отражены в таблице 1.

Таблица 1. Определение уровня новизны предложенных разработок.

Наименование элемента научного вклада Степень новизны.

Анализ существующих методических подходов к организации планирования на прямоточных линиях позволил сделать вывод о том, что существенное повышение эффективности производства может быть осуществлено за счет внутренних факторов — организации работы многостаночников и минимизации незавершенного производства. Показано, что до сих пор простого эффективного решения такой задачи нет. Системный анализ существующих подходов к теории и практике управления производством на прямоточных линиях.

Разработан методический подход уменьшения уровня оборотных переходящих запасов на прямоточной линии при построении плана-графика ее работы с учетом себестоимости изделий после каждой операции, на основе того, что запасы на конец смены возникают только между смежными операциями, для которых рассчитывается оценка возможного увеличения незавершенного производства при сдвиге смежных операций относительно друг друга на единицу времени. Представлено развитие системы управления производством на прямоточной линии.

Разработан методический подход к организации работы прямоточной линии на основе формирования локального ритма, равного длительности наибольшего общего делителя для продолжительности всех операций и смены с точностью до ±10%, принятой на поточных линиях. Это позволяет продолжительность смены разбить на такты, равные ритму, которые учитываются при выполнении всех операций. В этом случае легко организовать работу многостаночников, которые за локальный ритм выполняют определенный объем работ, а далее могут переходить на любую другую операцию, но с учетом минимизации незавершенного производства. Все это ведет к повышению эффективности производства, росту производительности труда. Данный подход к организации, работы на прямоточной линии является инновационным, впервые предложен в теории и практике организации производства. Обеспечивает значительный рост эффективности производства.

Теоретическая значимость результатов исследования.

Рассмотренный подход к организации работы на прямоточной линии является существенным для развития теории и практики управления производством.

Разработанный подход к организации работы на прямоточной линии может быть полезным не только в машиностроении, но и на других предприятиях промышленности.

Практическая значимость результатов исследования. Научные результаты работы представлены в форме методических рекомендаций для использования на промышленных предприятиях.

Результаты диссертационного исследования применяются в процессе обучения студентов специальности «Экономика и управление на предприятиях машиностроения» в рамках дисциплины «Организация производства на предприятиях машиностроения» на гуманитарно-экономическом факультете Рубцовского индустриального института (филиала) государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова».

Реализация результатов исследования. Теоретические, методические и прикладные результаты использовались в ЗАО «Рубцовский завод запасных частей» (г. Рубцовск), в ОАО «АСМ-Запчасть» (г. Рубцовск).

Апробация результатов диссертационной работы осуществлялась на семинарах Алтайского государственного университета и Алтайского государственного технического университета, ИЭОПП СО РАН. Основные положения и результаты диссертации докладывались и обсуждались на: межрегиональной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития экономики и менеджмента в России и за рубежом», 21−22 апреля 2009 г. / Рубцовский индустриальный институт. — Барнаул, РубцовскДесятом всерос. симпозиуме «Стратегическое планирование и развитие предприятий», Москва, 14−15 апр. 2009 г. Секция 3: Опыт стратегического планирования на российских и зарубежных предприятиях, ЦЭМИ РАНвторой Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития экономики и менеджмента в России и за рубежом», 20−21 апреля 2010 г. / Рубцовский индустриальный институт. -Барнаул, Рубцовск.

Публикации. По теме работы автором опубликованы 11 работ объемом 5 п.л., в том числе 3 статьи в научных изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ для публикации результатов диссертационных исследований.

Структура диссертации. Работа состоит из введения, трёх глав, заключения и приложения. Основной текст работы изложен на 116 страницах, включая 7 таблиц и 25 рисунков. Библиографический список насчитывает 110 источников.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Обобщающим результатом исследования является разработка теоретико-методических подходов, положений по совершенствованию системы управления крупносерийным производством на прямоточных линиях машиностроительных предприятий, обеспечивающих повышение эффективности работы линии за счет снижения уровня незавершенного производства, численности работающих на основе организации работы многостаночников.

Основными составляющими результата исследований являются следующие новые и значимые для науки и практики разработки.

Поточные непрерывные линии в условиях массового производства обеспечивают снижение затрат в 3−4 раза по сравнению с единичным и мелкосерийным производством, поэтому многие предприятия стараются использовать поточные методы. В условиях крупносерийного и серийного машиностроения объемы выпуска продукции не столь велики, как в массовом производстве. Поэтому эффект от использования поточных линий снижается. Не удается согласовать длительности операций между собой и с ритмом линии. Поточная линия превращается в поточную прерывную (прямоточную) линию. В этом случае оборудование и рабочие могут простаивать, между операциями возникает переходящее из смены в смену незавершенное производство. Увеличение оборотных активов ведет к росту финансовых затрат, простои рабочих необходимо оплачивать. Положение может быть частично исправлено организацией работы многостаночников. Однако из-за некратности длительностей операций трудно построить эффективный план-график работы прямоточной линии.

Системный анализ существующих методических подходов к организации планирования на прямоточных линиях, представленный в работе, показал, что основная проблема, на решение которой нацелено данное исследование, связана с построением плана-графика работы прямоточной линии, обеспечивающего максимизацию снижения затрат за счет минимизации уровня межоперационных переходящих оборотных заделов, простоев рабочих на основе организации работы многостаночников. Проблема эта представлена в научной литературе как сложная нелинейная задача параметрического программирования. В такой задаче кусочно-линейного программирования нужно выбрать такие отрезки времени для пары смежных операций, на которых функция цели становится линейной и принимает минимальное значение. Это непростая многоитерационная задача. На предприятии решение таких задач затруднено. Именно поэтому в работе и поставлена задача разработки эффективного механизма планирования работы прямоточной линии.

На первом этапе исследований по разработке механизма планирования в работе решена первая проблема, которая имеет место на прямоточной линии — это сокращение возникновения оборотных заделов, запасов деталей (незавершенного производства) между сменами (на конец смены). Решение этой проблемы представлено методикой приближенного решения. При этом учитывается себестоимость детали после выполнения каждой операции и то обстоятельство, что переходящий оборотный задел зависит только от времени выполнения смежных операций относительно друг друга. Поэтому для каждой пары смежных операций рассчитывается параметр возможного увеличения незавершенного производства при сдвиге смежных операций относительно друг друга на единицу времени. Все это упрощает решение задачи: все пары смежных операций ранжируются по значениям указанных параметров, для смежных операций с наибольшими параметрами строятся графики с наименьшими оборотными переходящими заделами. На смежные операции с меньшими значениями указанных параметров и приходится переходящий задел на линии, но он будет минимальным в целом по линии. Эффективность рассмотренного механизма обоснована решением практических задач, решением тех же задач как оптимизационных задач математического программирования.

Однако при решении задачи' организации работы многостаночников используется приближенный подход либо полный перебор вариантов. Решение задачи построения, плана-графика работы прямоточной линии на-основе использования работы многостаночников показало, что экономический эффект от решения такой задачи существенен. Достигается более полная загрузка рабочих, снижается оплата. простоев, растет производительность труда, сокращается текучесть кадров из-за роста оплаты труда (зачастую простои рабочим не оплачиваются), затраты на увеличение ' запасов, на прямоточной линии не идут ни в какое сравнение с экономией заработной платы, которую необходимо выплачивать при' простое рабочих. Главное здесь, чтобы сменное задание было выполнено, а занятость рабочих прямоточной линии приближалась к 100%, так как за этим стоит уровень оплаты их труда.

Однако' постановка и решение на практике таких задач затруднено. Поэтому используется организация производственного, процесса «на поточных линиях, где длительности всех операций примерно выравнены технологически, ориентируясь на заданный ритм линии. На прямоточных линиях делать это нецелесообразно из-за отсутствия должных объемов производства и продаж продукции. Поэтому для прямоточной линии вводится понятие локального ритма, такта длительности обработки определенного количества деталей на различных операциях. При этом ставится условие примерной кратности локального ритма общей трудоемкости работ по операциям и длительности смены. В идеальном случае локальный ритм — это наибольший общий делитель для указанных параметров. Однако на поточных линиях различие длительностей операций все-таки может достигать 10%. Именно это условие позволяет и на прямоточных линиях решить проблему согласования длительностей обработки деталей по операциям с локальным ритмом с точностью до 10%.

Следовательно, на прямоточной линии продолжительность смены разбивается на такты, которые учитываются при выполнении всех операций. 9.

Все рабочие за локальный ритм, такт выполняют определенный объем работ. После завершения текущего такта любой рабочий может быть направлен на любую другую операцию. В этом случае легко организовать работу многостаночников. При этом время работы рабочих фиксируется так, чтобы минимизировать переходящие заделы деталей на конец смены на основе уже представленной методики. Такой подход к организации работы на прямоточной линии является инновационным, впервые предложен в теории и практике организации производства, ведет к повышению эффективности производства (снижению уровня незавершенного производства, экономии заработной платы на оплате простоев), росту производительности труда (из-за уменьшения работающих на линии). Практические решения подтверждают эффективность данного подхода к решению проблемы.