Pазработка направлений реализации организационных резервов для повышения эффективности использования оборудования на металлургических предприятиях

На наш взгляд, организационные резервы повышения эффективности использования оборудования могут быть классифицированы следующим образом (см. таблицу 4),

Следует отметить, что организационные резервы, выделяемые по стадии возникновения, а именно резервы, возникающие на стадии проектирования, могут быть созданы специально, с учетом возможностей расширения производства или изменения его специализации на стадии проектирования, или могут являться результатом недостаточно высокой научной обоснованности параметров производственной структуры.

Таблица 4 - Классификация организационных резервов повышения эффективности использования оборудования

Очевидно, что в первую очередь предприятие должно уделять внимание выявлению организационных резервов повышения эффективности использования оборудования, не требующих существенных затрат и времени для своей реализации, а в перспективе - скрытых резервов, реализация которых способна значительным образом повысить полезную отдачу от эксплуатации оборудования.

Выявление резервов связано прежде всего с исследованием факторов, определяющих эффективность использования оборудования и, следовательно, определяющих сами резервы повышения эффективности использования оборудования.

Учитывая, что одним из важных факторов, определяющих эффективность использования оборудования (как следует из пункта 1.2.2), недостатки в управлении которым порождают образование значительных организационных резервов, является характер производственных связей. Более подробно рассмотрим сущность влияния и возникающие в связи с изменением характера связей внутри производстве иные резервы.

1.3.2 Влияние характера производственных связей на эффективность использования оборудования

Влияние характера производственных связей на эффективность использования оборудования находит выражение через формирование производственной структуры, а именно: через обоснование состава оборудования и емкости буферных устройств. Действительно, повышение гибкости производственные связей за счет резервирования ПМ отдельных элементов системы или создания запасов предметов труда (межоперационных заделов) (если это является технологически допустимым) не только способствует повышению уровня использования ПМ отдельных агрегатов, но и сопряжено с определенными затратами. Следовательно, при заданной технологии производства и качественном составе оборудования всегда может быть сформирована производственная структура системы с оптимально гибкими производственными связями, то есть связями, степень гибкости которых обеспечивает наибольшую эффективность использования оборудования системы, то есть минимальные затрагы на единицу выпускаемой продукции. Рассмотрение учета влияния гибкости связей на объем выпускаемой продукции, и затраты, связанные с организацией про из в од степного процесса, является актуальным как на стадии проектирования системы, так и на стадии ее эксплуатации. При этом, если на стадии проектирования системы задача обоснования гибкости производственных связей системы решается в рамках определения масштаба производства (ПМ системы), то на стадии эксплуатации объекта вопросы обеспечения той или иной степени гибкости производственных связей между подразделениями рассматриваются в условиях производства заданных объемов продукции.

В настоящее время проблема влияния характера производственных связей рассматривалась в основном в аспекте воздействия на пропорции производственных мощностей системы и не затрагивала напрямую вопросы влияния на производственную структуру системы (ПСС), В некоторой степени проблемы влияния БУ на координацию работы сопряженных участков (цехов, переделов) рассматривались в работах таких авторов, как И.И. Кобыляков, Я.Б. Кваша, JLA. Коновалов и Б- Я, Медиков, А.Л. Райкин, Г.С. Якименко и Н, М. Хоменко, И.Г. Степанов /28, 29, 41, 51-53/, Непосредственно необходимость учета характера производственных связей при обосновании ПСС была сформулирована Н,А. Ефимовым /32/.

Характер производственной связи между двумя элементами системы определяется Н,А. Ефимовым как способность каждого из этих элементов поддерживать наиболее полное использование ПМ смежного элемента в периоды снижения своей производительности. Обычно это снижение производительности обусловлено проведением несогласованного со пторым элементом ремонта, либо случайным характером ТТЛ.

Говоря о характере производственных связей, Н.А. Ефимов подчеркивает необходимость выделения направления связи (прямого и обратного), а следовательно, и различия характера примой и обратной связей. Различие и оценка характера связи в обоих направлениях позволит учесть степень взаимного (а не одностороннего) влияния фаз на уровень использования оборудования во времени. Необходимость такого подхода, как справедливо отмечает автор, обусловлена тем, что характер прямой и обратной связи между фазами в связи с технологическими и организационными особенностями ПП может отличаться. Действительно, например, для многих металлургических предприятий характерна такая организация производства, при которой мощности доменного производства превышают мощности конвертерных цехов, В таком случае, прямая связь между цехами в подсистеме "Доменное производство - Конвертерный цех" будет являться относительно гибкой, а обратная -- жесткой, так как простои оборудования в первой фазе будут меньше сказываться на использовании ПМ второй, чем простои второй фазы на использовании ПМ первой.

В дополнение к сказанному, следует отметить, что в процессе анализа связей между элементами производственной системы в ряде случаев происходит стирание границ между такими понятиями, как гибкость производственной связи, с одной стороны, и гибкость производственной системы - с другой- Такая ситуация складывается во многом по причине недостаточной определенности понятия гибкости производственной системы. Если понятие "гибкость производственной связи" между элементами системы рассматривается хотя бы с качественной стороны, то содержание термина "гибкость производственной системы" имеет, на наш взгляд, слишком широкое толкование, непригодное для количественного выражения гибкости производственной системы.

Между тем, все более усложняющаяся экономическая ситуация, рост дефицитности финансовых ресурсов, масштабность металлургических предприятий, требующих своей реконструкции либо находящихся на стадии проектирования, повышают требования к качеству принимаемых проектных решений, В сложившихся условиях сильнее, чем ранее, возрастают потери от ввода в эксплуатацию производственных структур, сформированных без учета влияния трудно формализуемых факторов, к каковым и относится характер производственных связей между элементами системы. Необходимость повышения эффективности проектируемых систем ставит задачу не только качественного описания факторов, определяющих ПС, но и количественной оценки значений факторов и их влияния на формирования ПС. Только имея количественно оценку влияния факторов, можно на стадии проектирования системы проводить сравнение эффективности различных вариантов ее ПС, а в процессе эксплуатации- контролировать отклонение результатов работы фактической системы от проектной (нормативной, оптимальной), выявлять причины этих отклонений и проводить мероприятия по устранению этих причин.

В связи с тем, что характер производственной связи - это довольно важный фактор ПСС , кратко остановимся на определениях типов связей, выделяемых по нему. Анализ источников /32,41/ показывает, что под жесткими связями понимаются связи, между элементами которых отсутствуют БУ, а под гибкими - связи, характеризующиеся наличием БУ между элементами. Однако такое определение жесткой и гибкой связей не является достаточно полным, так как указывает только на причину изменения уровня использования ПМ одного из элементов, не называя при этом ни длительности рассматриваемого интервала времени, ни самой формы выражения (результата) воздействия характера производственных связей. Более того, что касается гибкой производственной связи, помимо уточнения самого понятия, требуется введение терминов, позволяющих различать эти связи по степени гибкости. Хотя в настоящее время полной классификации производственных связей еще не разработано, тем не менее в ряде работ встречается описание типов связей, которые по своему содержанию могут быть отнесены к так называемым "относительно" гибким и "технологически" жестким. Под относительно гибкими связями по умолчанию понимаются связи, которые в отдельных, складывающихся в течение года ситуациях могут вести себя и как гибкие, и как жесткие. Под технологически жесткими связями подразумевают связи, жесткость которых обусловлена особенностями технологического процесса (например, невозможностью транзитной обработки предметов труда в последующем переделе). Тем не менее, четкого определения этих типов связей в литературных источниках не встречается.

Формулировка понятий гибкости производственных связей является предварительным этапом для качественной характеристики гибкости производственной системы в целом, а затем и ее (гибкости системы) количественной оценки. Необходимость количественной оценки гибкости системы предъявляет к определению этого понятия требования простоты его содержательной трактовки и пригодности качественного определения гибкости производственной системы для количественной оценки.

Действительно, большинство имеющихся на сегодняшний момент трактовок этого понятия страдают излишней расплывчатостью и неточностью; не позволяют выразить и количественно формализовать рассматриваемое свойство. Под гибкостью производственной системы чаще всего понимают се (системы) способность изменяться, подстраиваться под новые внешние условия, иногда- более конкретно: пересматривать сортамент продукции под влиянием потребительского спроса и т.п. Анализ литературных источников / 46-48, 54-65 / показывает, что на настоящий момент сложилось три основных подхода к определению гибкости предприятия (системы). Согласно первому подходу, под гибкостью предприятия понимается его способность изменять значения "выходного вектора" (т.е. результаты производства).

У ряда авторов (в основном иностранных) вместо термина "гибкость Г| применяется понятие "приспособляемость" организации. Такую постановку проблемы можно найти у исследователей организации информационных потоков на предприятии (разработчиков экономической кибернетики) С, Япга, Дж. Форрестора, Н. Винера/55-57/.

Под приспособляемостью организации этими авторами понимается ее способность быстро и наилучшим образом реагировать па изменения внешней и внутренней среды.

Второй подход к определению гибкости предприятия получил развитие благодаря повышению автоматизации производства и, как следствие, внедрению автоматизированных линий. Сторонниками второго подхода являются В.В. Богомолов, А.В. Попович, В.Д. Кольта, А.В. Парфентьева, ЕХ Свитлинский /46, 58/, которые под гибкостью предприятия понимают степень его механизации и автоматизации.

Некоторые авторы предполагают, что гибкость предприятия является выражением гибкости составляющих элементов его производственного потенциала. Так, например, В.Н. Васильев и Т.Г. Садовская /47, 48/ в зависимости от гибкости технологии и соответственно технологического оборудования выделяют четыре основные группы гибкости.

Первая группа гибкости - жесткая технология производства, при которой технологическое оборудование предназначено для изготовления одной детали.

Вторая группа -- перестраиваемая технология производства, при этом оборудование при замене отдельных его компонентов или изменения компоновки может использоваться для изготовления нового изделия или строго фиксированной группы изделий.

Третья группа - переналаживаемое технологические процессы и соответствующее оборудование, предназначенное для одновременного выпуска группы деталей.

Четвертая группа гибкости -- гибкая технология производства и оборудование, приспособленное для высокого уровня автоматизации.

Кроме того те же авторы характеризуют "степень гибкости» производственного потенциала количеством затрачиваемого времени и количеством необходимых дополнительных затрат при переходе на выпуск новой номенклатуры и различают два вида гибкости: тактическую (краткосрочную) и стратегическую (долгосрочную). Первая характеризуется объемом усилий и средств, необходимых для перехода с производства одного вида деталей на другой в соответствии с текущей производственной программой; вторая - полным объемом мероприятий, необходимых для перевода производства на выпуск новой продукции при смене производственной программы, и теми количественными и качественными изменениями производственных мощностей, которые при этом требуются.

В работе А.В. Проскурякова, В.Ф. Кравченко и Д-С. Казака /59/ достаточно полно освещается сущность понятия гибкость в отношении автоматизированных производственных систем. Проведя морфологический анализ содержания гибкости, авторы, в отличие от многих других, наряду таких категорий как способность воспроизводить широкий ассортимент продукции» ограничение времени перехода системы от производства одного вида продукции к другому, выделяют способность системы приспосабливаться к «случайным изменениям условий производства». В результате проведенного анализа, ими формулируется собственное определение гибкости системы: «гибкость-- это свойство производственной системы переходить п пределах установленных технических возможностей из одного работоспособного функционального состояния в Другое с целью выполнения очередного производственного задания или новой функции» /59, с.65/.

Рассмотрению понятия гибкости системы большое внимание в своих работах уделяет М.Х. Блехерман /49/. Им под гибкостью понимается "способность производственной системы адаптироваться к изменению условий функционирования с минимальными затратами и без потерь или с незначительной потерей производительно ста", т.е. гибкость выступает как одно из средств обеспечения устойчивости ПП /49, с. 19/.

М.Х. Блехерман считает, что проявления гибкости очень разнообразны, и поэтому не могут быть охарактеризованы одним интегральным показателем. Автор выделяет шесть видов гибкости системы /49/:

переналаживаемость системы (отражает длительность и стоимость перехода на производство очередного вида продукции в рамках закрепленной за системой номенклатуры);

гибкость номенклатуры (отражает способность производственной системы к обновлению продукции и характеризуется сроками и стоимостью подготовки к производству нового вида продукции;

технологическая гибкость (способность сисемы использовать различные варианты технологического процесса с целью компенсации случайных воздействий);

гибкость объемов выпуска (способность системы наиболее эффективно производить продукцию при разном объеме заказа, характеризуется минимальным объем выпуска, при котором производство продукции остается эффективным);

гибкость расширенной системы (характеризует возможность поэтапного создания системы и последующего ее развития, в том числе и возможности объединения нескольких систем в один комплекс);44

6) универсальность системы (гибкость продукции) (характеризует все множество видов продукции, которое может быть произведено системой, и зависит от возможностей основного и вспомогательного оборудования и достигнутого уровня технологии производства и управления.

В.Н. Самочкин, подчеркивая недостаточную определенность понятия гибкости предприятия, предлагает собственное его толкование с точки зрения "комплексного подхода, учитывающего результат и способность предприятия к обновлению" /50/. Так под гибкостью предприятия автор понимает "выраженную в числовом измерении величину ежегодно направляемых предприятием средств на разработку и постановку на производство нового изделия, оцениваемую относительно величины собственных активов с учетом зависимости количества осваиваемой продукции от номенклатуры производимых изделий" /50, с.99/.

Третий подход применяется в основном при проектировании и анализе радиотехнических систем. Сущность понятия гибкости в таком случае заключается в способности системы пропускать через себя как можно больший объем информации, и достигается эта способность за счег подбора, расположения и соответствия (по пропускной способпости и надежности) элементов системы. Разработкой этого подхода к гибкости системы занимались такие авторы, как В.И. Нечипорснко, М.Л. Гаврилов, В.А. Линч, Г.В, Дружинин, Б,Н, Петров, Б.В. Гнеденко, СЮ. Рудерман /62-65/,

Основное отличие третьего подхода от первых двух заключается в том, что в последнем случае гибкость предприятия исследуется с точки зрения внутренней согласованности его элементов. Этот подход, на наш взгляд, наиболее полно отражает природу гибкости системы, как организованной для выполнения некоторой цели совокупности элементов. Однако его недостатком является статичность рассмотрения задачи обеспечения гибкости системы, т.е. проведение анализа проблемы подбора соответствующих по пропускной способности элементов без учета возможности варьирования мощности производственных потоков, например, под воздействием случайных факторов.

Проведенный обзор подходов к определению понятия гибкости производственной системы свидетельствует о многообразии трактовок, обусловленных различием форм и условий проявления гибкости системы, а также способов ее обеспечения. В связи с этим следует признать правомерным наличие разных частных трактовок этого понятия. Тем не менее следует отметить необходимость повышения точности частных формулировок за счет более полного отражения содержания определяемого понятия, а также необходимость пополнения имеющейся на данный момент классификации производственных связей и более тщательной проработки теории вопроса гибкости производственных систем в целом.

Анализ проблемы учета влияния характера производственных связей предприятия (системы) на эффективность использования оборудовании, проведенный в пункте 1.3.2.1, показал, что основными вопросами, требующими более детальной проработки в рамках этой проблемы, являются уточнение понятий гибкости: производственных связей и системы с одновременным выделением связей по степени гибкости, а также анализ возможности использования резерва ПМ в качестве альтернативы запасу предметов труда в целях обеспечения гибкости производственных связей.

Из проведенного анализа следует, что в общепринятом понимании обеспечение гибкости производственной связи рассматривалось ранее односторонне: лишь за счет запаса предметов труда из БУ (т.е. подразумевалось, что гибкими являются производственные связи, имеющие между смежными фазами БУ), в связи с чем в определении понятия гибкости производственной связи отсутствовало упоминание об источнике ее обеспечения. Выявленная возможность поддержания гибкости производственных связей не только за счет запаса предметов труда, но и непосредственно за счет резерва ГГМ обуславливает необходимость отражения этой альтернативной возможности в определении гибкости производственной связи. Таким образом, можно дать следующее уточненное понятие гибкости производственной связи.

Под гибкостью производственной связи между двумя элементами (фазами) системы будем понимать способность одной из фаз в случае проведения в ней ремонта, несогласованного с ремонтом оборудования смежной фазы, поддерживать полное использование ПМ смежной фазы за счет собственных резервов мощностей данной фазы и (или) резервов предметов труда между фазами.

Иначе говоря, под гибкостью производственной связи (прямой или обратной), будем понимать возможность - в условиях резкого снижения производительности одной из фаз двухфазной системы - поддержания наиболее полного использования ПМ этой системы за счет резервов ПМ и запасов предметов труда. Таким образом, гибкость прямой (обратной) производственной связи -- это гибкость двухфазной системы.

Кроме того, учитывая имеющуюся на сегодняшний момент неполноту определений понятий жестких и гибких связей, ограничивающихся указанием условий их формирования, но не указывающих ни формы их выражения, ни периода формирования (см. пункт 1.2.2), дадим более полное (уточненное) определение жесткой и гибкой производственных связей.

Под жесткой производственной связью будем понимать такую связь между двумя элементами системы, при которой один из этих элементов ни в одной из ситуаций снижения его производительности (связанной с несогласованными ремонтами или воздействием случайных факторов), имеющих место в течение года, не может обеспечить наиболее полного использования ПМ смежного элемента (ни за счет резервов ПМ, ни за счет запасов предметов труда).

Под гибкой производственной связью в общем случае будем понимать связь между двумя элементами системы, при которой один из этих элементов хотя бы в одной из ситуаций снижения его производительности (связанной с несогласованными ремонтами или воздействием случайных факторов), имеющих место в течение года, может обеспечить наиболее полное использование ПМ смежного элемента (за счет резервов ТТМ или запасов предметов труда).

В связи с тем, что в теории вопроса понятие "технологически» жесткой связи в явном виде не встречается {что скорее всего объясняется отсутствием, либо малой значимостью такого типа связей в машиностроительной отрасли, для которой аппарат организации производства разработан в наиболее полной мере), а в металлургическом производстве такие связи наблюдаются довольно часто (например, технологическая цепочка "Доменный цех-сталеплавильное производство", "Сталеплавильное производстве--МНЛЗМ) дадим более полное определение этого понятия.

Под технологически жесткой связью будем понимать производственную связь между двумя подразделениями предприятия, гибкость которой не может быть увеличена за счет использования запасов предметов труда из буферного устройства в силу безвозвратной потери последними технологических свойств, необходимых для дальнейшей обработки (переработки) предметов труда в рамках технологического процесса соответствующего этой связи; то есть жесткая связр. - это связь, при которой отсутствует смысл создания буферного устройства между фазами.

Что касается рассмотрения проблемы классификации производственных связей, то по степени жесткости (гибкости): нами предлагается выделить относительно и абсолютно жесткую (гибкую) связи.

Так как понятие относительно гибких производственных связей встречается в литературных источниках (см. пункт 1.2-2), и, как правило, под такими связями понимаются те связи, которые в отдельных ситуациях складывающихся в течение года, ведут себя как жесткие, а в отдельных - как гибкие, то определение этого типа связей требует лишь более явного представления и незначительного уточнения.

Под относительно гибкой производственной связью будем понимать связь между двумя элементами системы, способствующую увеличению, но не обеспечивающую максимально возможный уровень использования ПМ системы. Иначе говоря, относительно гибкая производственная связь - эго связь между двумя элементами системы, при которой один из ник хотя бы в одной из ситуаций снижения своей производительности (по причине проведения несогласованного ремонта или в силу воздействия случайных факторов), складывающиеся в течение года, способен обеспечить наиболее полное использование ПМ другого элемента (за счет резервов ПМ или запасов предметов труда) и хотя бы в одной из этих ситуаций этого использования не обеспечивает.

Дополнение типологии производственных связей по степени жесткости (гибкости) выделением абсолютно жесткой (гибкой) связи, преследует целью более полное отражение степени использования ПМ элементов системы, а также -- отражение условий анализа гибкости производственных связей, выражающихся в учете случайных факторов (или его отсутствии).

Под абсолютно жесткой связью предлагается понимать связь между двумя элементами системы, которая ни в одной из ситуаций, отличающихся количеством работающего оборудования, не позволяет повысить уровень использования производственных возможностей системы за рассматриваемый период.

Под абсолютно гибкой связью следует понимать связь между двумя элементами системы, обеспечивающую максимальный уровень использования производственных возможностей системы в течение всего рассматриваемого периода.

Однако абсолютно гибкая связь может обеспечивать один и тот же уровень использования производственных возможностей системы с разной степенью эффективности. Поэтому целесообразно осуществлять оценку степени эффективности таких связей, для чего предлагается подразделять их на достаточно и избыточно гибкие. Достаточно гибкая связь определяется как связь, обеспечивающая максимально возможный уровень использования ПМ системы без потерь, связанных с избытком запасов предметов труда или резервов ПМ. Под избыточно гибкой производственной связью предлагается понимать аналогичную связь, сопряженную с потерями от недоиспользования запасов предметов труда и резервов ПМ.

Имея качественное определение гибкости производственной связи, сформулируем на его основе понятие гибкости производственной системы.

Все рассмотренные в процессе анализа точки зрения относительно гибкости системы (см. пункт 1.3.1) можно свести к трем толкованиям этого понятия:

гибкость системы - это ее способность своевременно реагировать на внешние воздействия;

гибкость системы - это способность системы сокращать временные затраты на переход с производства одного вида продукции на другой;

гибкость системы -- это способность системы восстанавливать свои первоначальные свойства несмотря на влияние случайных факторов (т.е. способность противодействовать случайному характеру процесса).

Все перечисленные подходы к толкованию понятия гибкости системы имеют право на существование, поскольку каждый из них основывается на каком-либо свойстве системы - проявлении гибкости системы в разных условиях- Однако все три точки зрения объединяет тот факт, что под гибкостью системы понимается поддержание более полного использования ее ПМ. Тем не менее, эти подходы не исчерпывают всех аспектов (т.е, всех условий) проявления гибкости системы. Действительно, даже если представить закрытую систему (влияние внешних факторов на которую сведено к нулю), производящую только один вид продукции в результате протекания детерминированного 1111, то даже в этом случае будут существовать факторы, влияющие на использование производственных возможностей системы, например, такие как продолжительность, периодичность и возможность согласования ремонтов оборудования системы. Следовательно, способность системы поддерживать как можно более полное использование ПМ под воздействием последних факторов также может расцениваться как одно из проявлений гибкости системы.

Основное отличие предлагаемого нами подхода заключается в определении гибкости предприятия как результата его способности координировать (согласовывать) производительность смежных структурных элементов с учетом времени, требуемого для такого согласования. Необходимость координации производственных возможностей фаз возникает не только в случае перехода с производства одного вида продукции на другой и не только в результате воздействия случайных факторов, нарушающих слаженную работу элементов системы, но и под воздействием таких закономерных факторов, как различная продолжительность и периодичность ремонтов оборудования системы и возможная степень их согласованности.

Потенциальные возможности согласования производительностей смежных фаз системы определяются многими факторами. Среди основных из них можно выделить следующие:

количество и единичная производительность оборудования фаз;

периодичность и продолжительность ремонтов оборудования фаз;

степень флуктуации разных временных параметров ПП;

наличие резерва ПМ фаз;

наличие резерва предметов труда между фазами.

Таким образом, под гибкостью многофазной системы будем понимать возможность поддержания в течение года' полного использования се ПМ за счет резервов ПМ фаз системы и резервных возможностей БУ в условиях определенной степени согласованности ремонтов.

Основные определения гибкости системы, которые можно выделить на основании существующих на данный момент подходов к толкованию этого понятия и предлагаемая трактовка схематично представлены на рисунке 2.

Как уже отмечалось, гибкость - это свойство системы. Оно находит выражение в форме производственной структуры системы и, как и любое другое свойство, оказывает влияние на результаты функционирования системы, а именно, на ее производительность.

Таким образом, изучив принципы и закономерности этого влияния, можно не только понять процесс формирования результата работы системы, но и получить эффективный инструмент воздействия на него.

В качестве временного интервала выбран именно гол по еледуючшм причинам. Во-первых, обычно продолжительность ремонтных циклов Элементов системы соответствует одному голу, т.е. в течение года имеют место вес возможные ситуации, связанные с ремонтами; втек же случаях, всегда продолжительность ремонтного цикла отдельный элементов превышает год, для повышения точности анализа влияния характера производственных связей на производительность системы период следует увеличить до соответствующей величины. Во-вторых, год традиционно используется как логически законченная единица времени.2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РЕАЛИЗАЦИИ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ РЕЗЕРВОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

2.1 Методика обоснования схемы организации работы оборудования

Проведенный выше анализ факторов, влияющих на состав альтернативных издержек, а также формализация их записи позволяют сформулировать постановку задачи обоснования вариантов использования резервных ПМ и общий вид модели ее решения.

Как следует из предшествующего анализа, в качестве основных факторов воздействия на величину альтернативных издержек в процессе оптимизации режима работы резервных мощностей, могут выступать показатели (переменные):

частота включения резервных ПМ в эксплуатацию в течение периода

длительность времени полезного использования резервных ПМ в течение каждого цикла включения;

коэффициент использования резервных ПМ в течение каждого цикла включения (Киса).

Действительно, изменение значений этих факторов будет оказывать влияние на величину альтернативных издержек, а следовательно, определять собой их оптимальное значение, при условии постоянства общего уровня использования резервных ПМ в течение периода (т.е. при неизменном в процессе решения задачи значении дополнительного объема продукции (полуфабриката), необходимого для заданного уровня использования ПМ производственного подразделения.

При решении вопроса о выборе изменяемых в ходе решения задачи переменных, необходимо определиться будут ли принимаемые ими значения постоянными для всех циклов включения резервных ПМ в работу на протяжении рассматриваемого периода (периода моделирования) или нет (т.е. будет ли задача решаться в статической или динамической постановке).

Учитывая тот факт, что для стабильного, нормально протекающего производственного процесса характерно равномерное распределение плановых операций во времени (примером чего служит составление графика ремонтов оборудования), а включение резервных ПМ в эксплуатацию в большей степени определяется именно особенностями графика ремонтов, т.е. по своей сути также является плановым показателем, то целесообразнее вопрос оптимизации режима работы резервных ПМ рассматривать в статической постановке, т.е. при постоянстве значений коэффициента интенсивного использования резервных мощностей и фактического времени их производительной работы в течение каждого цикла включения. Тогда, учитывая однозначную определенность необходимого времени работы резервных мощностей в течение каждого цикла включения в зависимости от частоты включения резервных ПМ и коэффициента их интенсивного использования, можно сделать окончательный вывод о необходимости включения в модель решения задачи только двух последних факторов.

На следующем этапе формализации задачи требуется обозначить пределы варьирования изменяемых факторов (переменных).

Что касается частоты включения резервных мощностей в эксплуатацию, то минимальное значение этой переменной очевидно и равно единице:

Пределы изменения второго фактора более очевидны. Его минимальное значение должно обеспечивать производство требуемого дополнительного объема продукции (полуфабриката) (AV) при максимальной степени экстенсивной загрузки резервных мощностей (т.е. при работе резервных мощностей в течение всего рассматриваемого периода (года) за вычетом остановок лишь на капитальные и планово-предупредительные ремонты и выходов из строя в случае аварий в пределах норматива).

Максимальное значение коэффициента интенсивного использования резервных мощностей в каждом цикле включения -- КТАХ - определится как величина их максимальной загрузки, равная 100 % или 1,00.

Таким образом, решение задачи определений оптимального режима использования резервных ПМ в статической постановке сводится к оценке значений частоты включения резервных мощностей в эксплуатацию (п) и коэффициента их использования в течение каждого цикла включения (Kuclt)r при которых общая сумма альтернативных издержек, связанных с привлечением резерва ПМ и запасов предметов труда для обеспечения заданного уровня использования ПМ предприятия (производственного подразделения) была бы минимальной.

Учет графика ремонтов резервных ПМ (т.е. распределения продолжительности ремонтов во времени) в статической модели, представленной формулой, невозможен. Данная модель позволяет учесть ремонты резервных ПМ (также как и их текущие простои) лишь по абсолютной величине через соответствующее значение мощности резервных единиц оборудования. Т.е. при решении задачи обоснования оптимального режима работы ПМ с помощью статической модели предполагают, что распределение ремонтов (и текущих простоев) резервных мощностей не влияет на взаимосвязанную работу производственных подразделений предприятия.

Такое предположение может быть верным в следующих ситуациях:

-- полной согласованности ремонтов (и текущих простоев) резервных ПМ и основного оборудования смежного производственного участка;

- значительном превышении мощности резервных единиц оборудования по сравнению с мощностью основного оборудования смежного производственного участка (а следовательно, возможности более или менее свободного (независимого) планирования фактического времени работы резервных ПМ, а также высокой степени взаимозаменяемости резервных единиц оборудования и высокой вероятности согласованности фактического времени работы резервных единиц оборудования и оборудования смежного производственного участка.

С целью повышения точности обоснования оптимального режима использования резервных ПМ и запасов предметов труда необходима разработка более сложных динамических вероятностных математических моделей.

2.2 Практическая реализация методических разработок

оборудование эффективность запас труд

2.2.1 Повышение эффективности использования оборудования за счет оптимизации уровня запасов предметов труда

Как уже отмечалось выше, эффективность работы оборудования во многом зависит от обоснованности параметров системы управления запасами. В связи с этим в рамках данного раздела проводится сравнительная оценка эффективности использования существующей и предлагаемой методик обоснования одного из элементов системы управления запасами, а именно: страхового запаса предметов труда.

В металлургическом производстве задача обоснования страхового запаса предметов труда (полуфабрикатов) является наиболее актуальной для обжимного и прокатного производств, что обуславливается значительной гибкостью производственных связей в комплексах сталеплавильное производство-обжимной цех", "обжимной цех - прокатное производство". В связи с этим рассмотрим использование существующей (традиционной) и предлагаемой методик обоснования страхового запаса на примере запасов слитков и заготовки одного из металлургических комбинатов Кузбасса.

Исходные данные для расчета представлены в таблице 14.

Примечание: *Расшифровка условных обозначений ремонта приведена в приложении 2.

Используя график ремонтов оборудования, выделим ситуации, различающиеся составом работающего оборудования сталеплавильного и обжимного цехов.

В рамках существующей методики страховой запас, обеспечивающий 100 %-ю вероятность полного использования производственных возможностей второй из двух смежных фаз системы, должен составлял, величину, равную трем СКО потребности П-й фазы в полуфабрикате (обжимного цеха в слитках), при чем это СКО, в связи с отсутствием дополнительных замечаний при традиционном подходе рассчитывается по средним производственным параметрам (среднему расходному коэффициенту металла).

Следует отметить, что несмотря на тот факт, что при обосновании страхового запас в рамках традиционного подхода учитывается случайный характер только одного параметра производственного процесса -- производительности фазы-потребителя продукции, условия расчета свидетельствуют о необходимости, кроме этого, учета соотношения, с одной стороны, суммы средней потребности обжимного стана в полуфабрикате в номинальный час и среднечасового максимального дефицита стали, обусловленного случайными факторами

Создание текущего и страхового запаса необходимо только в двух ситуациях, отличающихся составом работающего оборудования конвертерного и обжимного цехов, а именно: когда два из пяти конвертеров находятся на ремонте, а обжимной стан, согласно графику, пребывает в работе. При этом размер страхового запаса слитков значительно превышает величину текущего запаса, создаваемого на период этих ситуаций (в 7-8 раз), что связано с повышенной вариацией производительности обжимного стана (около 13 %) и высоким процентом бесперебойной работы обжимного стана, заданным для расчета страхового запаса.

Как уже отмечалось, в предлагаемой методике в отличие от традиционной осуществляется учет влияния на размер страхового запаса таких факторов, как колеблемость не только интенсивности спроса, но и производства продукции (то сеть производительности оборудования не только фазы-потребителя, но и фазы-производителя) и колеблемость расходного коэффициента металла.

Только в двух типах ситуаций наблюдается превышение верхней границей потребности обжимного цеха в полуфабрикате над нижней границей производства стали ОПТ, а следовательно, согласно предлагаемой методике, требуется создание страхового запаса. По составу работающего оборудования эти ситуации соответствуют ситуациям, в которых требуется создание страхового запаса слитков по существующей методике.

Сопоставление результатов расчета страхового запаса слитков по существующей и предлагаемой методикам показывает, что учет большего количества факторов в предлагаемой методике влечет за собой увеличение размера страхового запаса по ситуациям. При этом увеличение неснижаемого страхового запаса слитков, согласно предлагаемой методике, составит около 54 %. Такой значительный рост обусловлен, главным образом, дополнительным учетом колеблемости производительности оборудования фазы-производителя (конвертеров).

Приведенный выше размер страхового запаса слитков определен исходя из максимизации объемов производства заготовки (то есть без учета потерь от недопроизводства заготовки и переменной части затрат на нагрев слитков). Учитывая, что сумма переменных затрат на нагрев 1 т слитков в нагревательных колодцах обжимного цеха составляет около 4,45 руб. , а сумма постоянных расходов в себестоимости 1 т заготовки достигает 436,07 руб. (32) (данные 2004 г.), то поправочный коэффициент, учитывающий влияние указанных затрат на определенный размер страхового запаса слитков составит:

Таким образом, потери от недопроизводства заготовки практически в 100 раз превосходят дополнительные затраты па нагрев страхового запаса слитков; следовательно, при создании страхового запаса приоритетным направлением должно являться обеспечение бесперебойной работы обжимного стана. Так как рассчитанный выше размер страхового запаса определен исходя практически из 100 % -й вероятности обеспечения потребности обжимного стана в заготовке на случай колеблемости производительности оборудования и расхода металла, то есть соответствует выбранной приоритетной стратегии, то его величину следует признать целесообразной без учета дополнительной поправки.

Кроме того, следует отметить, что поддержание страхового запаса слитков на требуемом уровне не представляет собой сложную задачу, так как производство страхового запаса даже в полном объеме стали (2520 т) может быть обеспечено всего лишь за 6 ч непрерывной работы двух 145 т конвертеров или одного 300 т конвертера. Увеличение же фактического времени работы конвертеров вполне может быть обеспечено как за счет сокращения их межплавочных простоев (горячего резервного времени), так и за счет сокращения времени отстоя конвертеров в холодном резерве.

Расчет запаса заготовки

Расчет текущего и страхового запасов заготовки для ситуаций, различающихся составом работающего оборудования обжимного и прокатного цехов проводился аналогично расчету соответствующих запасов стали. Отличие заключается в том, что если при обосновании запаса слитков первая из смежных фаз (СПП) включала несколько основных агрегатов (пять конвертеров), а вторая фаза (обжимной цех)- один основной агрегат, то теперь в состав первой фазы (обжимного цеха) входит один агрегат, а в состав второй фазы (прокатного цеха)- несколько основных единиц оборудования (четыре стана).

Создание текущего запаса заготовки требуется лишь в тех ситуациях, когда потребность прокатных станов превышает производительность обжимного цеха. Размер текущего запаса в этих ситуациях может быть определен как произведение неудовлетворенной часовой потребности прокатного цеха в заготовке на длительность ситуации.

Согласно таблице 3.3, страховой запас заготовки, определенный по существующей методике, также как и текущий, необходим для каждой из выделенных ситуаций, связанных с ремонтами обжимного стана, несогласованными с ремонтами оборудования прокатного производства, и составляет от 2 до 5 % текущего запаса.

Сопоставление результатов расчета страхового запаса заготовки показывает, что размер запаса, определенный по предлагаемой методике, превышает размер запаса, рассчитанного в рамках традиционного подхода, на 42 %. Как следует из таблицы 3.4, страховой запас заготовки необходим только в ситуациях» когда обжимной стан находится на ремонте. Следовательно, из двух дополнительно выделенных для учета ло разработанной методике факторов (случайного характера производительности фазы-поставщика предметов труда и случайного характера расходного коэффициента металла) фактически при расчете учтено влияние только одного дополнительного фактора - колеблемости расходного коэффициента металла. Таким образом, превышение страхового запаса заготовки, определенного по предлагаемой методике, над значением, рассчитанным по существующей методике, обусловлено влиянием СКО расходного коэффициента металла на среднее значение и СКО производительности прокатного цеха.

2.2.2 Сравнительная оценка эффективности традиционной и предлагаемой методик определения страхового запаса предметов труда

Страховой запас как слитков, так и заготовки, определенный по предлагаемой методике, превышает страховой запас этих полуфабрикатов, рассчитанный по традиционной методике (на 54 и 42 % соответственно). Так как данное превышение обусловлено объективными причинами (учетом в предлагаемой методике дополнительных факторов), то создание большего страхового запаса будет способствовать снижению потерь от дефицита предметов труда, то есть стабилизации производственного процесса (повышению его ритмичности), С другой стороны, создание большего нестираемого страхового запаса будет обуславливать большие потери от иммобилизации оборотных средств.

Повышение ритмичности производственного процесса имеет особую значимость в условиях высокой загрузки оборудования и результат от совершенствования управления запасами в этом случае может быть оценен через снижение издержек предприятия на условно-постоянных расходах в связи с увеличением объема производства продукции, дополнительный выпуск которого не может быть обеспечен за счет повышения экстенсивной загрузки оборудования. В условиях же низкой загрузки производственных мощностей, имеющих место в настоящее время, сокращение потерь от дефицита при наличии дополнительного страхового запаса будет выражаться в снижении штрафов из-за несвоевременной поставки полуфабрикатов.