Scientific journal

Modern high technologies

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

В условиях жёсткого санкционного давления и сворачивания налаженных бизнес-процессов западными партнёрами в России появляется необходимость замещать иностранные товары отечественными, что, несомненно, приведёт к росту производственного потенциала промышленных предприятий. Прежде всего, открываются новые перспективы для развития предприятий легкой промышленности, так как её технологические особенности дают возможность быстро изменять ассортимент продукции при минимальных инвестициях, что обеспечивает высокую эффективность производственных процессов и быструю отдачу вложенных средств. Легкая промышленность играет важнейшую роль в современной экономике, первоочередной задачей которой является обеспечение населения товарами промышленного и бытового потребления.

Развитие теоретических и практических направлений использования моделей сетевого планирования в производственных процессах промышленных предприятий способствует решению задач планирования и управления при учёте материальных, трудовых и других ресурсов. Производство новых изделий на предприятиях легкой промышленности отличается высокой трудоёмкостью, сложностью взаимозаменяемости работников, поэтому не всегда руководству предприятия удаётся достичь высоких экономических результатов в краткосрочной перспективе.

«Cетевое экономико-математическое моделирование планирования производства дает возможность определить все операции, необходимые для выполнения конкретного производственного заказа, их взаимозависимость, упорядоченную по времени последовательность их реализации, оптимальное время для исполнения заказа в целом, а также проанализировать возможные проблемы с выполнением заказа в полном объеме и в приемлемое время. Также сетевое моделирование позволяет оценить влияние альтернатив на сроки выполнения и финансовый результат в случае исполнения заказа» [1].

Математической основой сетевого планирования служит теория графов, которая получила активное развитие в 1930-е гг., т.е. задолго до появления сетевого планирования. Теория графов рассматривает процессы и явления окружающего мира в виде системы параметрических точек и стрелок, соединяющих их между собой. Таким образом, возможно представлять различные экономические явления или взаимоотношения между отраслями, предприятиями, подразделениями. Например, точки – мощности предприятия, стрелки – взаимосвязи, организация складского хозяйства – кружки, стрелки – возможные взаимосвязи складов в процессе размещения продукции.

Параметры, моделирующие системы или какой-либо процесс, рассматриваются в теории графов как некое множество. Последнее обозначают прописными буквами A, B, …, X, Z, а элементы этого множества – соответственно строчными буквами a, b, …, x, z. То обстоятельство, что множество A состоит из элементов a, записывают с помощью: a ∈ A.

Множество может иметь бесконечно большое число элементов (бесконечное множество), конечное число элементов (конечное множество) или вообще не иметь ни одного элемента (пустое множество) [2].

Некоторое множество В, полностью входящее в состав другого множества А, называется подмножеством и обозначается В ∈ А. Наконец, множества А и В называются совпадающими, если все элементы совпадают. В таком случае А = В. Элементы множества изображаются на плоскости в виде точек. Любые пары элементов этого множества, находящиеся между собой в определённых соотношениях, соединяются стрелками, носящими название ориентированных дуг. В результате получается граф. В каждом графе имеется не менее одной точки, в которую не входит ни одна дуга, некоторое количество точек. Первый тип точек называется входом, а второй – выходом графа. Конечный ориентированный граф, имеющий единственный вход и единственный выход, носит название сети.

Каждой точке графа соответствует определённое положительное число, называемое интенсивностью точек. Каждой дуге соответствует положительное число, именуемое длиной (или пропускной способностью) дуги.

Последовательность дуг, в которой конец предыдущей дуги совпадает с началом последующей, называется путём, причём длина пути складывается из суммы длин составляющих его дуг.

Одной из важнейших задач сети является задача определения критического пути.

Если обозначить через i и j два смежных события, причём j > i, то можно отметить:

Рпi-j = tjп – (tip + ti-j). (1)

Каждое из слагаемых этой зависимости можно выразить через продолжительность критического пути tкр :

tjп = tкр – tmax j-n, (2)

tip = tmax0-i. (3)

Поскольку для работ критического пути Рпi-j = 0, это можно записать следующим образом:

Tкр = tmax0-i + ti-j + tmax j-n. (4)

Из чего следует, что алгоритм нахождения критического пути состоит в отборе такой цепи работ и событий, при которой нарастание и максимизация результатов на каждом этапе расчётов [2].

Применение сетевого планирования на предприятиях легкой промышленности является важным и результативным инструментом, обладающим рядом преимуществ по сравнению с другими методами планирования и управления. Перед руководством предприятия и начальниками отделов чётко представляется последовательность выполняемых работ, необходимые сроки начала и окончания работ, параллельность некоторых производственных процессов, что позволяет провести анализ и значительно сократить весь цикл производства изделия за счёт обнаружения резервов и подключения производственного персонала в соответствии с занимаемой должностью и разрядом с одной работы на другую и, как следствие, улучшить ключевые показатели эффективности предприятия. «После получения производственного заказа для него формируется исходная информация, получаемая от технологов, нормировщиков, конструкторов. Для того чтобы построенные сетевые модели не навредили производству, а повысили его эффективность, важно, чтобы исполнители, получившие задания на разработку изделия, заполнили все массивы исходной информации корректно. Для построения сетевого графика необходимо объединить информацию в отдельную таблицу, выполнить процедуры разузлования, группировки и сортировки» [3].

Цель исследования – рассмотрение производственного процесса пошива женского демисезонного пальто на базе применения моделей сетевого планирования и предложение рекомендаций по оптимизации сетевого графа для повышения эффективности производственной деятельности предприятия ООО «Стиль».

Для построения сетевого графика используем основные правила и элементы построения сетевого планирования. Обработка исходной информации, построение, анализ и оптимизация сетевой модели планируемого объекта обуславливает наличие знания целей и методов оптимизации. Основные элементы сетевого графика:

1. Работы (процессы во времени, которые сопровождаются материальными и трудозатратами).

2. События (результаты выполняемых работ производственного процесса).

В табл. 1 представлены этапы технологического процесса пошива женского демисезонного пальто на предприятии ООО «Стиль», их продолжительность, количество исполнителей, расчёт критического пути, раннего начала работ, раннего окончания, раннего и позднего свершения, определение резервов. Для того чтобы сетевой график стал важным инструментом управления производственным процессом, необходимо выявить резервы времени, сделать перепланировку графика с учётом перераспределения ресурсов и изменения технологии производства и выведением на параллельные пути критических работ. «При таком подходе затраты производственных ресурсов на единицу продукции задаются во времени, т.е. по некоторым дискретным периодам, в сумме определяющим производственный цикл. Такой вектор затрат – агрегированную технологию – можно построить для производства каждой единицы продукции (каждого заказа) на основании сетевого графика» [4].

На конкретном примере рассматривается производство женского демисезонного пальто бригадой в составе 120 работников, за 118,95 мин осуществляется пошив 50 изделий следующих размеров – 42–48 (рисунок). Первые две технологические операции (работы) осуществляются в раскройном цехе закройщиками, далее заготовки передаются в швейный цех, и к работе подключается бригада швей 2–5 разрядов. Для проведения расчётов параметров модели сетевого графика воспользуемся следующими обозначениями в табл. 1.

Таблица 1

Условные обозначения сетевого графика пошива демисезонного пальто (формулы составлены по материалам [2])

Таблица 2

Исходные данные и параметры расчёта сетевого графика производственного процесса пошива демисезонного пальто

Сетевой граф производственного процесса пошива женского демисезонного пальто

Заключение

Результаты расчёта параметров сетевого графика представлены в табл. 2 и на графике (рисунок). Самый длительный по времени критический путь характеризуется работами с нулевым резервом, он определится выполнением работ 0–1, 1–2, 2–7, 7–8, 8–9, 9–10, 10–11, 11–16, 16–17, 17–18, 18–19, 19–20. При существующей организации работ по производству демисезонного женского пальто критический путь составил 118,95 мин. Согласно программе руководства по оптимизации производственных процессов следует изыскать резервы и сократить длительность пошива изделия на 22 мин с целью улучшения эффективности и увеличения загрузки производственных мощностей предприятия.

В результате изучения работ, лежащих на критическом пути, находим, что возможно сократить продолжительность работы 17–18 на 10 мин, благодаря подключению 2 швей с участков выполняемых работ 5–6 и 2 швей с работы 12–13, также возможно уменьшить время на выполнение работы 18–19 на 12 мин, увеличив количество швей за счёт выявления резервов и высвобождения 4 швей с работы 14–15. Перепланировка сетевого графика позволяет проводить работы по пошиву женского демисезонного пальто за 96,95 мин.

Безусловно, такие расчеты и анализ производственных работ достаточно трудоемки. Требуется автоматизация и разработка соответствующего программного обеспечения для оперативного использования сетевых технологий при оптимизации выполнения работ технологических операций. «Таким образом, можно сделать вывод, что актуальной является задача разработки моделей, алгоритмов, методов и программных средств автоматизированного планирования и оперативно-диспетчерского управления в условиях применения многофункционального оборудования в мелкосерийном многономенклатурном производстве» [5].