Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Nysie

Instytut Zarządzania

Operacyjne sterowanie produkcją

Sterowanie zapasami

Dr inż. Piotr Chwastyk

Powerpoint Templates

www.chwastyk.pwsz.nysa.pl

Slajd 1

PROGRAM PRODUKCYJNY

Pod pojęciem

programu produkcyjnego

(asortyment) oraz będziemy rozumieli rodzaje ilość produkowanych wyrobów, zespołów, detali lub usług w określonym przedziale czasu.

Przedsiębiorstwo ustala programy produkcji wyrobów finalnych

N f

uwzględniające potrzeby rynkowe.

Program produkcyjny przedsiębiorstwa kompromisem jest więc między tym, co przedsiębiorstwo chciałoby produkować, aby osiągnąć największe korzyści, a tym, co musi produkować ze względu na potrzeby rynku.

Pozostałe programy produkcyjne zespołów

N fz , p

odzespołów oraz części

N fp ,

detali zamiennych ustalone powinny być

N N

przez

fi fz

producenta na wyrobów finalnych bazie struktury Powerpoint Templates

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 produkcji mamy do czynienia z wcześniejszej, w tzw. okresie rozruchu 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 zbiór detali połączonych w przyrządzie w celu ich wspólnego – jednoczesnego poddania obróbce

Slajd 3

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 produkcyjnej

Powerpoint Templates

Slajd 5

1.Koszty „względnie" stałe

(K s )

przypadające na jednostkę wyrobu:

K s =K m + K r + N s ,

gdzie:

K m K r N s

koszty materiał ó w bezpośrednich przypadających na jednostkę wyrobu, koszt robocizny bezpośredniej przypadającej na jednostkę wyrobu, narzuty stałe przypadające na jeden wyr ó b, 2. Koszty przygotowania produkcji

(K p )

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:

K p S

3. Koszty zamrożenia środków obrotowych

(K z )

na jednostkę produkcji w jednostce czasu:

K z

  

K S



K p S

  

t S



p

100 gdzie:

t s p -

średni okres oczekiwania (zamrożenia) jednego wyrobu partii przed jego obróbką i po obróbce, Powerpoint Templates

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:  

F j N w gdzie: F j

- ujednolicony fundusz czasu pracy j-tego stanowiska roboczego w komórce produkcyjnej, N w - program produkcyjny wyrobu.

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 1 2 3 • • • S PRZED OBRÓBKĄ 0 t 2t • • • (S-l)t PO OBRÓBCE 0 τ-t 2 τ-2t • • • RAZEM RAZEM Z OBRÓBKĄ 0 τ 2 τ • • • (S-l) τ TPP wyk. II/7 t τ+t 2 τ + t • • • (S- l) τ + t

Slajd 7

Na podstawie danych zawartych w tabeli można określić średni czas oczekiwania jednej sztuki w partii

t s

 

S

 2 1    

S

 1 

F j

2

N w

Po podstawieniu koszt zamrożenia będzie wynosił:

K z

   

K S



K p S

    

S

 1 

F j

200

N w p

a koszt całkowity (

K

):

K



K S



K p S



K z



K s



K p S

   

K s



K p S

   

S

 1 

F j

200

N w p

Po uproszczeniu otrzymamy:

K



K s



K S p

  1   Powerpoint Templates

S

 1 200 

F N j w p

  TPP wyk. II/8

Slajd 8

Dla określenia optymalnej wielkości partii produkcyjnej partii, przy

S opt

należy wyznaczyć taką wielkość której koszt jednostkowy przyjmie wartość najmniejszą. Jest to zadanie rachunku różniczkowego, które rozwiązujemy przyrównując pierwszą pochodną kosztu

K

(względem

S

) do zera:

dK dS

 0 stąd:

S opt



K p K S

    200

N w F j p

 1     a po uproszczeniu:

S opt



K p

200

N w K S pF j

Powerpoint Templates

Slajd 9

TPP wyk. II/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 t zm przy S sztukach wyrobu ilustruje poniższy szkic.

Dla jednej operacji procesu technologicznego

S ek



q t pz



t j

gdzie:

S ek q

wielkość partii produkcyjnej (dla tej metody nazywana często minimalną wielkością partii lub ekonomiczną wielkością partii produkcyjnej), - empiryczny wsp ó łczynnik strat czasu na przezbrajanie stanowisk roboczych, przyjmowany najczęściej w zakresie od 0,02 do 0,15. Jest on zr ó żnicowany w zależności od typu produkcji, programu produkcji, stopnia specjalizacji stanowisk roboczych, wielkości i koszt ó w jednostkowych wyrob ó w.

Dla całego procesu technologicznego

S śr



q

 

t



pz t j

gdzie:

S śr Σt pz Σt j q

-

-

uśredniona wielkość partii produkcyjnej, łączny czas przezbrojenia wszystkich operacji detalu, łączny czas wykonania wszystkich operacji detalu, 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.

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 sobą procesów cząstkowych.

Stanowiska powiązanych ze

Grupa stanowisk różnorodnych rozmieszczonych liniowo.

Pozwalają realizować cały proces wytwarzania lub jego zamknięty fragment, jednak stanowiska pracy przebiegiem procesu technologicznego, tj.

ustawione są zgodnie z 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 Dopuszcza kolejnością wykonywania operacji technologicznych.

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

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.

2.

3.

4.

5.

Ciągłość przepływu obrabianych przedmiotów pracy; Liniowe rozlokowanie maszyn i urządzeń (zgodnie z kolejnością operacji technologicznych); Synchronizacja w linii produkcyjnej wszystkich lub większości operacji technologicznych; Wytwarzanie na linii produkcyjnej jednego wyrobu klub kilku wyrobów technologicznie podobnych; 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 administracyjnych komórek (np.

produkcyjno wydziałów) i rozmieszczenie ich w obiektach produkcyjnych.

5. Rozmieszczenie obiektów posiada przedsiębiorstwo.

6. Lokalizacja ogólna, czyli siedzibę przedsiębiorstwa.

na wybór parceli, miejsca którą na Powerpoint Templates

Slajd 16

Wybór

bliskość

lokalizacji

rynku

procesu

zbytu,

wytwórczego:

integracja z innymi jednostkami danej infrastruktury socjalnej, organizacji, udogodnienia dostępność zasileń, sieć komunikacyjna, uzbrojenie terenu, warunki klimatyczne i miejsce właściwości terenu, lokalne przepisy, na bezpieczeństwa, rozbudowę, koszty parceli, wymagania sytuacja polityczna, kulturalna i ekonomiczna, dotacje socjalne, podatki lokalne i bariery eksportowo importowe.

Powerpoint Templates

Slajd 17

System typu tłoczącego

Zlecenie realizowane jest w wytwarzania jest sposób scentralizowany. Impulsem do 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 produkcyjnych ze cykli względu na formę ruchu wyrobów ze stanowiska na stanowisko robocze: • układ szeregowy, • układ szeregowo równoległy, • układ równoległy.

Powerpoint Templates

Slajd 21

Zapasy produkcji

gotowe, które – materiały, detale, zespoły lub wyroby znajdują się w zaawansowania procesu produkcyjnego.

zasadnicze stadia kolejnych Można wyróżnić trzy odpowiadające zapasom: stadiach • 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

trwania cyklu – pewna ilość produkcji w czasie 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.

Z mk – zapas międzykomórkowy, Z mkb – zapas bieżący, Z mkz – zapas zabezpieczający, Z mkmax – zapas maksymalny, Z mkmin – zapas minimalny, t Z mkśr sp – zapas średni, Powerpoint Templates

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 •

operacyjne

dzielą się na: – obejmują detale aktualnie obrabiane na stanowiskach roboczych, •

międzyoperacyjne

– obejmują detale znajdujące się aktualnie między 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

jednej operacji – tworzą detale będące w trakcie przekazywania ich z 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.

Slajd 26

SYSTEM PRACY MAGAZYNU

• • Sterowanie metod: pracą magazynu może odbywać się według dwóch zapasu informacyjnego, stałego cyklu dostaw.

Sterowanie magazynie według zapasu informacyjnego w

— 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

• Wymaga mniejszego zapasu bezpieczeństwa • Znajduje zastosowanie przy bardzo zróżnicowanym asortymencie • Pozwala wykorzystać Ekonomiczną Wielkość Zamówienia • Umożliwia automatyczne generowanie zamówień

Wady

• 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 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.

Slajd 31

Schemat pracy magazynu polega na takim ustaleniu rytmu dostaw, aby poziom stałego 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

Q  2  P  k z k u gdzie : Q optymalna (ekonomicz na) wielkość zamówienia P prognoza rocznego popytu k z k u jednostkow y koszt zamawiania danego zapasu 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 modeli.

wielkości partii dostaw korzysta się z poniższych

„Partia na partię"

- zamawiana jest taka jest zapotrzebowanie w danym okresie, ilość materiałów, na którą

Partia zapewniająca stały rytm dostaw

dostaw w danym okresie, z - przyjmuje się ilość której wynika wielkość partii dostaw gwarantujących osiągniecie wymaganego całkowitego zapotrzebowania w tym okresie.

-

Stała wielkość zamówienia

sama zamówieniu podlega zawsze taka ilość materiałów może wynikać z: przesłanek technologiczno technicznych wykorzystanie zamówienia.

i organizacyjnych środka transportu; takich jak np.

ekonomicznej optymalne wielkości

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