Календарное планирование суть, задачи и методы

В мировой экономической практике одной из главных задач является задача оптимизации производства. Под оптимизацией, в частности, понимается оптимизация затрат, качества, времени производства. В настоящее время оптимизация по времени и объему производства сводится к задаче календарного планирования. Такие задачи начали решать с помощью методов математического программирования почти 50 лет назад. Календарное планирование с течением времени не утратило актуальности, но даже повысило свою значимость, в том числе и социальную. Бурное развитие рыночной экономики вызвало рост конкуренции, и поэтому сейчас фирмы стараются не только представить на рынке лучший товар, но и максимально оптимизировать своё производство, сократить затраты. Следствием этого стало появление множества различных методов, с помощью которых решаются задачи календарного планирования. В данной курсовой работе будут рассмотрены: суть задачи календарного планирования, методы решения, применение задач в современной практике и рассмотрен пример задачи календарного планирования с помощью метода сведения к транспортной задаче.

Задача календарного планирования является эффективным инструментом управления проектами фирмы. Календарный план даёт четкое представление об этапах производства, длительности этапов, количестве и видах привлекаемых ресурсов на каждом этапе. То есть, весь процесс производства делится на конкретные виды работ, определяется, какие ресурсы и в каком количестве требуются для каждого этапа, затем создается оптимальный план по времени выполнения и затратам. Например, строительство представляет собой одну большую работу, делящуюся на много более мелких различных этапов. Также есть задачи, в которых этапы не являются частью одной общей работы, а служат временным промежутком производства, то есть работа на данных этапах одинаковая. Например, производство мороженого по месяцам. Каждый месяц определяются количество затрачиваемых ресурсов, спрос на продукцию и соответственно уровень выпуска.

Также календарное планирование можно определить следующим образом: это процесс определения очередности использования материальных и производственных ресурсов до уровня операций на ближайший временной период с целью обеспечения заданных сроков выполнения заказов.

Календарное планирование осуществляется на этапе разработки проекта предприятия. Целью такого планирования является снятие неопределенностей временного и затратного характера на каждом этапе производства, то есть получение точного и полного расписания проекта с учетом работ, их длительностей, необходимых ресурсов, которое служит основой для исполнения проекта.

Результатом календарного планирования является утвержденный руководством фирмы календарный план проекта (производства).

Календарное планирование может включать в себя:

планирование содержания проекта;

определение последовательности работ и построение сетевого графика;

планирование сроков, длительностей и логических связей работ и построение диаграммы Ганта;

определение потребностей в ресурсах (люди, машины, механизмы, материалы и т.д.);

расчет затрат и трудозатрат по проекту.

Исходя из длительности сроков, различают планирование: календарное (по дням, сменам, часам) и декадное, месячное, квартальное или объемно – календарное (соответственно по декадам, месяцам, кварталам).

Существуют также и упрощенные формы календарных планов. При краткосрочном планировании, например, в строительной практике часто используется упрощенная форма календарного планирования в виде списка работ со сроками их выполнения. Такая форма не обладает наглядностью и не приспособлена для оптимизации, но при решении текущих задач на ближайшие дни или недели она приемлема в силу простоты и быстроты своего составления. Обычно это результат соглашения о сроках работ между исполнителями, который записывается в виде протокола технического совещания, распоряжения или другого текущего документа.

К упрощенной форме следует также отнести планирование строительства в денежной форме. В этом случае некоторая оптимизация возможна, но она решает такие вопросы лишь в крайне обобщенном виде, так как относится в первую очередь к финансированию строительства. Календарный план в денежном выражении обычно составляется для особо крупных объемов работ, когда элементом планирования выступает целый объект или комплекс объектов.

В настоящее время существует много методов календарного планирования, но все они опираются на одни и те же принципы, а именно: принципы прямого и обратного планирования и принцип ограниченной и неограниченной загрузки.

Прямое планирование предполагает, что выполнение заказа начинается с поступления заказа (независимо от срока его исполнения), после чего все операции планируются вперед (из прошлого в будущее), начиная с этой даты. Такой подход позволяет рассчитать срок исполнения заказа и определить самую раннюю дату отгрузки заказа. Обратное планирование заключается в планировании последней операции, причем за отправную точку принимается установленная дата исполнения заказа. После этого все предшествующие операции планируются в обратном порядке (из будущего в прошлое). Обратное планирование позволяет определить время начала производства для его своевременного выполнения. При неограниченной загрузке возможность несоответствия мощности рабочего центра и объема запланированных для него заказов игнорируется. В результате в некоторые периоды времени имеет место превышение загрузки рабочего центра над его мощностью, что не исключает недозагрузки рабочего центра в других случаях. Принцип ограниченной загрузки учитывает ограничения мощности рабочего центра. В случае если мощность рабочего центра недостаточна для обработки всех запланированных заказов, часть из них может быть перенесена на другие периоды.

Часто бывает так, что в конкретном рабочем центре примерно в один и тот же момент времени оказывается сразу несколько производственных заданий, ждущих своей очереди на выполнение. В этом случае возникает вопрос, в какой последовательности эти задания выполнять, каким образом назначать приоритеты исполнения? На этот вопрос существуют различные ответы:

Первым пришел – первым вышел. Наиболее простой метод, при котором рабочие задания выполняются по принципу очередности поступления в данный рабочий центр;

Ранняя дата окончания операции. Первым выполняется рабочее задание, которое имеет самую раннюю планируемую дату завершения;

Короткое время производства. Первым выполняется рабочее задание с самым коротким временем производства. В случае использования этого способа объем незавершенного производства, как правило, низок, но повлиять на сроки выполнения рабочих заданий невозможно;

Длительное время производства. Метод, противоположный предыдущему;

Критическое отношение. Приоритет рабочего задания тем выше, чем меньше критическое отношение (КО) времени, оставшегося до завершения задания ко времени, оставшемуся до конца производства. Это наиболее эффективный способ, обусловливающий, в среднем, высокую степень своевременности выполнения заказов при сравнительно невысоком уровне незавершенного производства.

В настоящее время существует несколько методов календарного планирования. Различия между этими методами зависят от того, какой вид производства и каким способом решается сама задача календарного планирования.

Рассмотрим различные методы календарного планирования, которые определяются стратегией производства: единичное (позаказное), серийное, массовое.

Единичное (позаказное) производство характеризуется большим количеством заказов на изготовление разнообразной продукции единицами и малыми, не повторяющимися партиями. При этом в одних изделиях преобладают механические работы, в других монтажные и т.д. Следовательно, при календарном планировании заказы должны быть сгруппированы так, чтобы обеспечить наилучшее сочетание сроков изготовления с равномерной загрузкой рабочих центров. Чтобы выдержать такое условие, прежде чем заключать договора с заказчиком, делается предварительный расчет производственного цикла изготовления заказа. Другой отличительной особенностью планирования единичного производства является включение в цикл изготовления заказа всех стадий подготовки производства и изготовления изделия, т.е. разработка конструкции, технологии, нормирования затрат труда, проектирование и изготовление оснастки, изготовление, испытание и доводка изделий. Календарное планирование такого вида основывается на разработке и соблюдении сквозных цикловых графиков технической подготовки каждого заказа к производству и его поэтапного выполнения, в увязке с цикловым графиком по другим заказам.

Календарное планирование в единичном производстве включает в себя расчет производственного цикла по каждому заказу и расчет необходимого числа рабочих мест по определенному алгоритму. На основе этих расчетов и с учетом возможного межоперационного неиспользования деталей формируется по каждому заказу объемно-календарный график выполнения заказа. График строят в порядке, обратном ходу технологического процесса, то есть применяют обратное планирование. По графику определяется общий цикл изготовления заказа, который сопоставляют с заданным сроком. Продукция, имеющая более длительный цикл изготовления, запускается в производство раньше, чем другие детали, для того чтобы согласовать бесперебойное их поступление на сборку. Для взаимной увязки по времени и более полного использования оборудования и площадей по всем заказам составляется сводный объемно-календарный график. Чтобы избежать совпадения работ на одном и том же оборудовании для нескольких заказов, необходимо откорректировать сроки выполнения работ, предусмотренные графиком выполнения отдельных заказов. Необходимо определить мероприятия по ликвидации узких мест и доставить недогруженное оборудование.

Сводный объемно-календарный график ежемесячно корректируется с учетом данных о выполнении производственной программы рабочими центрами, состоянии незавершенного производства и заказа о новых заданиях. Одновременно уточняется номенклатура и объем работ. С учетом этих особенностей окончательно уточняется сводный объемно-календарный график заказов и на основании его каждому рабочему центру выдается месячная производственная программа работ.

Для серийного типа производства характерно изготовление одного изделия разных модификаций или нескольких видов изделий сериями1 различной величины. Для серийного производства также характерна обработка деталей и сборочных единиц партиями2. В зависимости от номенклатуры изготовляемых изделий и степени устойчивости элементов конструкции в оперативном планировании применяются основные системы планирования: комплектная, которая имеет разновидности, комплектно-узловая, комплектная и комплектно-технологическая, машинно-комплектная, планово-комплектная и подетальная, которая имеет разновидности: собственно подетальная система и система непрерывного планирования. Эти системы отличаются по характерным признакам:

планово-учетная единица (деталь, конструкторский узел, группа деталей с общим сроком подачи на сборку);

календарно-плановые нормативы (размер партии, производственный цикл, задел и т.д.);

форма планового задания (квартальная и месячная подетальная программа, графики запуска-выпуска);

область применения (небольшая, средняя, большая номенклатура изделий с учетом типа производства).

В основе планирования серийного производства лежат календарно-плановые нормативы. Они включают в себя размер партии, нормативный размер партии и периодичность запуска партий, производственный цикл, опережение запуска-выпуска партии, деталей и узлов изделий, уровень заделов и объем незавершенного производства. С точки зрения производительности труда целесообразна работа большими партиями, так как уменьшается подготовительно-заключительное время, приходящееся на одну деталь. Однако увеличение партии ведет к увеличению производственного цикла и росту незавершенного производства. Поэтому нахождение оптимальной партии сводится к установлению такого числа деталей, при котором минимальны затраты на одну деталь. Величина партий деталей, узлов и изделий предопределяет периодичность процессов производства при данной программе и таким образом создает своеобразный ритм серийного производства, что существенно отличает его от единичного, в котором подобная периодичность отсутствует.

При массовом производстве оперативное планирование проводится по каждой детали. С ритмом выпуска изделий цехом окончательной сборки согласованы ритмы остальных поточных линий. Ритмичная работа находит отражение в ежедневном выпуске одинакового или равномерно-нарастающего количества продукции. Нормативно-календарные расчеты включают в себя установление регламента работы поточных линий, цикла изделий и нормы незавершенного производства в виде внутрилинейных и межлинейных заделов. Межлинейные заделы обеспечивают начальную операцию смежных поточных линий и по своему назначению подразделяются на транспортные, оборотные, страховые.

1 Под серией понимается число изделий, одинаковых по конструкции и технической характеристике.

2 Под партиями понимается планируемое и учитываемое число одинаковых деталей или сборочных единиц, одновременно запускаемых в производство и обрабатываемых с однократной затратой подготовительно-заключительного времени.

13