Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Институт промышленного менеджмента, экономики и торговли

Высшая школа технологий управления бизнесом

Курсовой проект по дисциплине: «Теоретические основы логистики»

На тему: «Оперативно-производственное планирование на промышленном предприятии»

Выполнил студент группы 337332/0903 Абакумов Р.Д.

Принял д.э.н., профессор Дуболазов В.А

Санкт-Петербург 2017



Аннотация

Абакумов Р.Д. Оперативно-производственное планирование на промышленном предприятии: Курсовой проект по дисциплине «Теоретические основы логистики». - Спб.: СПбПУ, 2017-78c, рис.-19, табл.-19, библиогр.-6 назв.

Годовая производственная программа завода, после-оптимизационный анализ, экономико-математическое моделирование, календарно-плановый норматив, пооперационный календарный план график

В данном курсовом проекте рассмотрен процесс формирования годовой производственной программы завода, на основании критерия оптимальности. ГППЗ считается по пяти изделиям, состоящих из десяти видов деталей, обрабатываемых на восьми группах взаимозаменяемого оборудования, на трёх цехах: два производственных, а один сборочный. ГППЗ поделена на кварталы и месяца, рассчитаны календарно-плановые нормативы и построены подетальный план-график запуска-выпуска партий деталей и подетально-пооперационный план-график запуска-выпуска партий деталей.



Содержание

• Аннотация
• Введение
• 1. Исходные данные
• 2. Опеределение оптимальной годовой производственной программы завода
• 2.1 Подготовка исходных данных для расчета ГППЗ
• 2.2 Расчет производственной мощности
• 2.3 Расчет оптимального ГППЗ с помощью QM for Windows V4
• 2.4 Послеоптимизационный анализ и улучшение ГППЗ
• 2.5 Расчет экономических показателей ГППЗ и загрузки оборудования
• 3. Распределение ГППЗ по кварталам и месяцам
• 4. Расчет календарно-плановых нормативов
• 4.1 Расчет размеров и ритмов партий деталей
• 4.2 Расчет длительности производственного цикла обработки партии деталей
• 4.3 Расчет заделов, опережений запуска и выпуска партий деталей
• 5. Составление подетальной месячной производс т венной программы
• 5.1 Расчёт размеров и ритмов первых партий деталей
• 5.2 Расчёт общего количества деталей, подлежащих запуску и выпуску за месяц
• 5.3 Расчет сроков запуска и выпуска партий деталей
• 5.4 Расчет технико-экономических показателей и загрузки оборудования цехов на планируемый месяц
• 5.5 Составление подетального плана-графика запуска-выпуска партий деталей
• Заключение
• Список использованных источников
• Приложения



Введение

В данном курсовом проекте был осуществлен процесс оперативно-производственное планирование (ОПП). В качестве примера рассматривается условное предприятие по производству автомобильных кузовов. Всего обрабатывается и собирается 5 наименований изделий. Маршрут, трудоемкость обработки деталей по группам взаимозаменяемого оборудования, другие нормативные и справочные данные, необходимые для ОПП, задаются в качестве исходных данных.

Для составления ОПП рассчитываются календарно-плановые нормативы (КПН), которые позволяют произвести взаимную увязку календарных планов и согласование работы взаимосвязанных рабочих мест, участков, цехов и обеспечивающие наиболее эффективное использование оборудования, материальных и денежных ресурсов предприятия.

Для расчетов и исследования данных для данного проекта используется программа POM-QM for Windows 4.



1. Исходные данные

Исходные данные по данному курсовому проекту представлены в таблицах 1-5.

Таблица 1- Исходные данные.

Показатель	Обозначение	Единица измерения	Значение показателя
Резервное опережение между цехами	Тр	раб. дн.	2
Резервное опережение перед сборкой изделий	Тр.сб	раб. дн.	3
Длительность производственного цикла сборки изделий	Т ц.сб	раб. дн.	2
Ритм запуска-выпуска партий изделий на сборке	R	раб. дн.	5
Межоперационное время	t мо	ч	8
Число смен работы	К см	-	2
Продолжительность смены	Т см	ч	8
Коэффициент выполнения норм времени с учетом плановых заданий по снижению трудоёмкости	г	-	0,9- 1,4
Процент времени простоя оборудования в ремонте от номинального фонда времени	Р пр	%	4 -15
Нормативная трудоемкость сборки изделий	t mсб	ч/изд.	3

Таблица 2 - Исходные данные об обработке деталей по группам оборудования.

Номер цеха	Номер группы взаимозаменяемого оборудования	Количество единиц оборудования в группе	Норма штучно-калькуляционного времени обработки деталей по операциям t`шкij, ч/шт.
			1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	1	5	0,12	0,33	0,55	0,25	1,14	0,17	0,21	0,31	0,15	0,33
	2	6	0,71	0,27	0,44	0,43	0,63	0,22	0,14	0,32	0,25	0,27
	3	7	2,18	2,03	1,53	0,37	0,42	0,31	0,35	1,12	0,22	0,23
2	4	7	0,51	0,29	0,42	0,72	0,63	0,81	1,02	2,13	1,31	0,91
	5	6	0,38	0,21	0,48	0,53	0,18	1,17	0,36	1,84	1,64	2,62
	6	5	0,41	1,12	1,01	2,81	0,61	2,46	0,52	0,47	1,17	0,91
	7	7	0,47	0,51	0,21	0,29	3,21	0,63	1,51	1,27	0,28	0,51
	8	7	0,91	0,16	0,33	0,63	0,56	2,72	0,23	0,24	1,44	0,77

Таблица 3 - Фактические остатки деталей в заделах (в процентах от нормативных заделов.

Вид задела	Процент фактического задела для деталей
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Цикловой задел в первом цехе	90	130	80	100	120	60	70	90	100	110
Оборотный задел между первым и вторым цехами	40	120	160	90	110	150	130	90	80	120
Резервный задел между первым и вторым цехами	100	80	40	120	110	140	90	50	100	110
Цикловой задел во втором цехе	120	90	110	140	130	100	110	90	80	100
Оборотный задел между вторым и третьим цехами	110	100	120	130	60	90	100	100	140	130
Резервный задел между вторым и третьим цехами	120	110	100	120	90	130	80	60	130	100
Цикловой задел в 3 цехе	80	100	110	60	120	70	140	90	100	70

Таблица 4 - Исходные данные по изделиям.

Номер изделия	1	2	3	4	5
Номера деталей, входящих в изделия	8	7	5	6	8	9	4	10	9	1	10	2	5	3	7
Применяемость деталей в изделиях Kim, шт./изделие	2	2	2	2	1	1	1	2	1	1	1	2	1	2	2

Таблица 5 - Индивидуальные показатели, по которым будут произведен пример расчетов.

Показатель	Номер
Номер изделия m	5
Номер детали i	2
Номер группы взаимозаменяемого оборудования (операции) s	3
Месячная производственная программа и КПГ составляются для цеха	1
На месяц k	3

Условно задается, что на каждой группе оборудования выполняется одна операция, поэтому принимается, что индекс группы оборудования соответствует индексу операции.

Примеры расчетов будут приводиться для первого цеха второй группы оборудования пятого изделия, третьей детали. Месячная производственная программа будет составлена на март 2017 года.



2. Определение оптимальной годовой производственной программы завода

Планирование производственно-коммерческой деятельности предприятия начинается с определения объема и возможностей производства и реализации продукции, т.е. производственной программы.

Производственная программа - это задание по выпуску и реализации продукции в ассортименте, соответствующего качества в натуральном и стоимостном выражении исходя из спроса и реальных возможностей предприятия в удовлетворении его на определенный период. Обычно составляется на год с разбивкой по кварталам и месяцам.

Эффективность производственной деятельности предприятия, получение прибыли, снижение затрат во многом определяются его производственной программой. Производственная программа «формирует» основные затраты предприятия: потребность в материалах, покупных полуфабрикатах и готовых комплектующих изделиях, топливе, электроэнергии, заработной плате, определяет загрузку оборудования и производственных площадей, планируемую выручку, прибыль, рентабельность. Поэтому необходимо провести самый тщательный расчет и экономический анализ производственной программы.

В данном курсовом проекте разрабатывается оптимальная производственная программа для завода, производящего кузова для грузовых машин, а именно кузов на шасси КАМАЗ 65117, кузов на базе прицепа СЗАП, кузов на базе полуприцепа длиной 13,6 метра, кузов на базе прицепа размер 6200х2500х1700, кузов на шасси МаЗ 6303.Производимые изделия, их рыночные цены и ограничения по спросу приведены в таблице 6.

2.1 Подготовка исходных данных для расчета ГППЗ

1.Расчет трудоемкости изготовления изделий.

Трудоемкость изготовления изделий по цехам и группам оборудования с учетом выполнения норм времени и плановых заданий по снижению трудоёмкости t_msl представлена в формуле:

,

где t'_msl - нормативная трудоемкость обработки m-го изделия на s-й группе взаимозаменяемого оборудования в l-м цехе, ч/изд.; _sl - коэффициент выполнения норм времени с учетом плановых заданий по снижению трудоемкости на s-й группе оборудования в l-м цехе

Таблица 6 - Выпускаемые изделия.

Номер изделия	Наименование изделия и его параметры	Рыночная цена изделия, млн.руб./шт.	Ограничения по спросу, шт.
			нижний предел	верхний предел
1	Кузов на шасси КАМАЗ 65117	200000	100	-
2	Кузов на базе прицепа СЗАП	160000	-	600
3	Кузов на базе полуприцепа длиной 13,6 метра	300000	700	-
4	Кузов на базе прицепа размер 6200х2500х1700	150000	-	700
5	Кузов на шасси МаЗ 6303	200000	1200	-

В свою очередь:

,

где - норма штучно-калькуляционного времени обработки i-й детали на s-й группе взаимозаменяемого оборудования в l-м цехе, ч/шт.; i = - индекс номера детали; - общее число наименований деталей m-го изделия, обрабатываемых на s-й группе взаимозаменяемого оборудования в l-м цехе; - применяемость (комплектность) i-й детали в m-м изделии, шт./изд. производственный экономический плановый

Рассчитаем нормативную трудоемкость изготовления пятого изделия на второй группе оборудования в первом цехе :

.

Трудоемкость обработки второго изделия на второй группе оборудования в первом цехе с учетом выполнения норм времени равна:

,

Аналогично производится расчет трудоемкости изготовления всех изделий в таблице 7.

2.Определение состава и первоначальной стоимости оборудования.

Производственная структура предприятия - это совокупность производственных единиц предприятия (цехов, служб), входящих в его состав и формы связей между ними.

Таблица 7 - Трудоемкость изготовления изделий.

Номер цеха	Номер группы оборудования	Коэффициент выполнения норм времени гsl	Номер изделий
			1	2	3	4	5
			t'msl, ч/изд.	tmsl, ч/изд.	t'msl, ч/изд.	tmsl, ч/изд.	t'msl, ч/изд.	tmsl, ч/изд.	t'msl, ч/изд.	tmsl, ч/изд.	t'msl, ч/изд.	tmsl, ч/изд.
	1	0,9	3,32	3,69	0,8	0,89	1,06	1,18	1,11	1,23	2,66	2,96
1	2	1	2,18	2,18	1,01	1,01	1,22	1,22	1,52	1,52	1,79	1,79
	3	1,1	3,78	3,44	1,96	1,78	1,05	0,95	6,47	5,88	4,18	3,80
	4	1	7,56	7,56	5,06	5,06	3,85	3,85	2	2,00	3,51	3,51
	5	0,9	4,76	5,29	5,82	6,47	7,41	8,23	3,42	3,80	1,86	2,07
2	6	1,2	3,2	2,67	6,56	5,47	5,8	4,83	3,56	2,97	3,67	3,06
	7	1,3	11,98	9,22	2,81	2,16	1,59	1,22	2	1,54	6,65	5,12
	8	1,4	2,06	1,47	7,12	5,09	3,61	2,58	2	1,43	1,68	1,20
Итого	38,84	35,51	31,14	27,92	25,59	24,07	22,08	20,37	26	23,5

Производственная структура зависит от вида выпускаемой продукции и его номенклатуры, типа производства и форм его специализации, от особенностей технологических процессов.

Состав оборудования зависит от вида цеха, в котором оно находится. В данном курсовом проекте на заводе три цеха, два из которых механические, а один является сборочным.

Для изготовления продукции нам необходимо следующие оборудование (таблица 8).

Таблица 8 - Данные о приобретенном оборудовании.

Номер цеха	Группа оборуд.	Наименование оборудования	Цена, руб	Аморт. группа оборуд.	СПИ, лет
1	1	Вакуумная индукционная плавильная печь	1500000	5	10
	2	Станок фрезерный JET JMD-26Х2 DRO	1000000	5	9
	3	GRIT GIMS 75 с модульной конструкцией	346000	5	9
2	4	Станок для гибки и резки металла Stalex 2500/2,0 мм	775000	5	9
	5	Радиально-сверлильный станок Jet JRD-720R	888200	5	10
	6	Станок шлифовально-полировальный Грань-2	350000	5	8
	7	Рейсмусовый станок со строгальным валом "helical" JET JWP-2510 HH 1791303T	715000	5	8
	8	Станок фрезерно-сверлильный JET JMD-45РF	300000	5	10

Поиск оборудования был произведен с помощью интернета, данное оборудование было найдено на сайтах, а именно «Кувалда.Ру»[4], «Gtool Group» [5], «Miratop» [6].

Остаточная стоимость единицы оборудования на начало планируемого года определяется по формуле:

,

где Цґ_sl - цена единицы оборудования s-й группы взаимозаменяемого оборудования в l-м цехе, руб.; P_у - затраты на доставку, установку и монтаж оборудования по отношению к цене оборудования, %; ф_sl - число лет работы оборудования s-й группы взаимозаменяемого оборудования в l-м цехе, лет; Н_аsl - норма амортизации оборудования s-й группы взаимозаменяемого оборудования в l-м цехе, %.

Предполагается, что на предприятии используется в соответствии с его учетной политикой линейный способ исчисления амортизации.

Остаточная стоимость группы взаимозаменяемого оборудования Ц_osl рассчитывается по формуле:

,

где Q_sl - количество единиц оборудования в s-й группе взаимозаменяемого оборудования в l-м цехе, ед.

Рассмотрим расчет остаточной стоимости на примере второй группы оборудования в первом цехе:

,

Данные для расчета приведены в таблице 6. Норма амортизации рассчитывается как отношение 100% к сроку полезного использования, который в свою очередь определен по Классификации основных средств, включаемых в амортизационные группы.

,

Расчеты по остальным группам оборудования приведены в приложении A.

3.Расчет фондов времени оборудования.

Различают календарный, номинальный и эффективный фонды времени оборудования. Календарный фонд равен числу календарных дней планового периода, а номинальный (при условии прерывного производства) - календарному с учетом вычета выходных и праздничных дней. Номинальный фонд за вычетом неявок вследствие болезни, отпусков и выполнения общественных и государственных обязанностей составляет эффективный (полезный) фонд рабочего времени.

Номинальный фонд времени работы единицы оборудования в планируемом году определяется по производственному календарю по формуле:

,

где - продолжительность смены, ч.; - число рабочих дней в планируемом году, раб.дн.; - число рабочих смен в рабочем дне, см.; - число предпраздничных дней в году, раб.дн.; -- число часов, на которое сокращена продолжительность смен в предпраздничные дни, ч.

Номинальный фонд времени в 2017 году при двухсменной работе составляет:

,

Эффективный фонд времени единицы оборудования :

,

где - время простоя оборудования s-й группы в ремонте, %.

Эффективный фонд времени единицы оборудования третей группы в первом цехе в 2017 году составит:

,

Эффективный фонд времени работы s-й группы оборудования в l-м цехе :

,

где - количество единиц оборудования s-й группы оборудования в l-м цехе (см. табл. 2.3.), ед.

Для второй группы оборудования первого цеха равен:

,

Результаты расчета фондов времени представлены в таблице 9.

Таблица 9 - Фонды времени работы оборудования в 2017 году.

Номера цеха	Номер группы оборудования	Плановый простой оборудования в ремонте Рпрs, %	Количество единиц оборудования в группе Qsl, ед.	Номинальный фонд времени единицы оборудования Фґн sl, ч/год	Эффективный фонд времени единицы оборудования Фґэф sl, ч/год	Эффективный фонд времени группы оборудования Фэфsl, ч/год
1	1	14	5	3948	3395,3	16976,4
	2	15	6	3948	3355,8	20134,8
	3	9	7	3948	3592,7	25148,8
2	4	13	7	3948	3434,8	24043,3
	5	4	6	3948	3790,1	22740,5
	6	10	5	3948	3553,2	17766
	7	7	7	3948	3671,6	25701,5
	8	15	7	3948	3355,8	23490,6

4. Определение удельных потерь от простоев оборудования

Для расчета ГППЗ по критерию «Максимум прибыли с учетом потерь от простоев оборудования» необходимо рассчитать удельные (на 1 час) потери от простоев единицы оборудования.

Потери от простоев оборудования включают затраты, которые имеют место, когда оборудование не производит продукции. Это амортизационные отчисления, налог на имущество, основная и дополнительная заработная плата вспомогательных рабочих, обслуживающих оборудование, со страховыми взносами, накладные расходы.

Сумма амортизационных отчислений на 1 час простоя оборудования C_asl :

,

где - сумма амортизационных отчислений на 1 час простоя оборудования s-й группы взаимозаменяемого оборудования в l-м цехе, руб./ч.; -первоначальная стоимость единицы оборудования s-й группы в l-м цехе, руб.; - норма амортизации оборудования s-й группы взаимозаменяемого оборудования в l-м цехе, %; - эффективный фонд времени единицы оборудования s-й группы взаимозаменяемого оборудования в l-м цехе, ч.

Сумму амортизационных отчислений для второй группы оборудования:

,

Налог на имущество, приходящийся на 1 час простоя оборудования , рассчитывается :

,

где Ц'_о.нsl и Ц'_о.кsl - остаточная стоимость единицы оборудования s-й группы в l-м цехе на начало и конец планируемого года, руб.; H_и - ставка налога на имущества, %.

Остаточная стоимость единицы оборудования на конец планируемого года определяется:

,

где Ц'_о.нsl и Ц'_о.кsl - остаточная стоимость единицы оборудования s-й группы в l-м цехе на начало и конец планируемого года, руб.; - норма амортизации оборудования s-й группы взаимозаменяемого оборудования в l-м цехе, %.

,

Налог на имущество, приходящийся на 1 час простоя третей группы оборудования первого цеха:

,

Основная заработная плата вспомогательных рабочих (электрика, смазчика, наладчика и др.), обслуживающих оборудование, на 1 час простоя оборудования рассчитывается по формуле:

,

где - месячный оклад одного вспомогательного рабочего, обслуживающего оборудования s-й группы в l-м цехе, руб./мес.; - количество единиц оборудования s-й группы (может быть и других близких групп), обслуживаемых одним вспомогательным рабочим в l-м цехе, ед.; - явочный фонд времени работы вспомогательного рабочего за месяц в l-м цехе, ч.

Явочный фонд времени вспомогательного рабочего в месяц определяется:

,

где Др - число рабочих дней в планируемом месяце, раб. дн.; - продолжительность одной смены, ч./раб.дн.; -потери рабочего времени вспомогательного рабочего в l-м цехе, %.

Дополнительная заработная плата вспомогательного рабочего на 1 час простоя оборудования:

,

где - процент дополнительной заработной платы вспомогательного рабочего (за очередной отпуск, работу в ночную смену, сверхурочную работу, оплату больничного в первые три дня и др.), %.

Значения , и устанавливаются по отраслевым данным.

Рассчитаем основную и дополнительную заработную плату вспомогательного рабочего. Месячный оклад составляет 35 000 руб., процент дополнительной заработной платы вспомогательного рабочего равен 15 %.

,

,

,

,

,

Отчисления на страховые взносы от заработной платы вспомогательных рабочих на 1 час простоев оборудования определяются:

,

где - процент страховых взносов (30%); - процент отчислений на страхование от несчастных случаев и профессиональных заболеваний (для производства кузовов ставка составляет 1 %).

,

Накладные расходы, связанные с обслуживанием оборудования (смазочные материалы, электроэнергия, запасные части и т.п.) приходящиеся на 1 час простоя оборудования C_нsl определяются в процентах от основной заработной платы вспомогательных рабочих.

=15%, значит

Удельные потери от простоя оборудования на второй группе оборудования составят:

,

Расчет удельных потерь от простоя оборудования приведен в приложении B.

5. Расчет себестоимости, цены и прибыли по изделиям.

При имеющихся исходных данных себестоимость изделий можно рассчитать на основе доли в ней основной заработной платы производственных рабочих.

Сумма основной заработной платы производственных рабочих по изделию З_оm определяется:

,

где - нормативная трудоемкость обработки m-го изделия на s-й группе оборудования в l-м цехе, ч/изд; - часовая тарифная ставка рабочих соответствующего разряда, работающих на s-й группе оборудования, руб/ч.

При изучении информации о предприятиях, относящихся к тому же виду отрасли было установлено, что заработная плата основных рабочих такого производства равна 40 000 рублей в месяц.

Установим часовую шестиразрядную тарифную сетку (таблица 10).

Таблица 10- Тарифная сетка.

Разряд рабочего	1	2	3	4	5	6
Тарифный коэффициент	1	1,13	1,29	1,48	1,71	2
Абсолютное увеличение тарифных коэффициентов	-	0,13	0,16	0,19	0,23	0,29
Относительное увеличение тарифных коэффициентов	-	1,130	1,142	1,147	1,155	1,170
Часовая тарифная ставка, руб./ч.	193,2	218,4	249,3	286	330,5	386,5

Часовая тарифная сетка рабочего р-разряда рассчитывается:

,

где З_ч1 - часовая тарифная ставка рабочего первого разряда, руб./ч; - тарифный коэффициент рабочего р-го разряда.

Для построения данной тарифной сетки сначала была рассчитана часовая тарифная ставка рабочего 4-го разряда, так как на рынке труда больше всего рабочих именно этого разряда. Их часовая тарифная ставка является основой для расчета остальных.

Часовая тарифная ставка рабочего 4-ого разряда равна отношению среднемесячного заработка основного рабочего к явочному фонду в месяц:

(руб/ч)

Далее рассчитывается часовая тарифная ставка рабочего 1-ого разряда. Она равна отношению часовой тарифной ставки рабочего 4-ого разряда к тарифному коэффициенту, установленному для 4-ого разряда:

руб/ч)

Часовые тарифные ставки для остальных разрядов находятся как произведение часовой тарифной ставки 1-ого разряда на тарифный коэффициент, соответствующий разряду, ставку которого необходимо найти. Например, для 2-ого разряда ставка будет равна:

(руб/ч)

В приложении С приведены нормы штучно-калькуляционного времени обработки изделия и рассчитана сумма заработной платы за каждое изделие. Сумма заработной платы рассчитывается:

,

где ЧТС - часовая тарифная ставка, руб/ч.

Сумма заработной платы рабочего на третей группе оборудования за пятое изделие будет равна:

(руб/изд)

Далее производится расчет себестоимости, цены и прибыли по изделиям.

Каждому наименованию изделия соответствует процент основной заработной платы производственных рабочих в себестоимости изделий и рентабельность, установленные по отраслевым данным. Рыночные цены изделий установлены с ориентацией на конкурентов и спрос.

Планируемая прибыль от одного изделия рассчитывается:

,

где - планируемая рентабельность изделий m-го наименования, руб./изд.

Планируемая цена изделия на основе издержек предприятия :

,.

По результатам исследования рынка по интернету, была установлена рыночная цена каждого изделия Ц_т. Затем рассчитывается прибыль, получаемая при рыночной цене и рентабельность изделия:

, ,

Рассчитаем данные показатели на примере пятого изделия.

=( 11025,67/7)*100=157509,6 (руб)

,

,

Все необходимые расчеты представлены в приложении D.

2.2 Расчет производственной мощности

Производственная мощность машиностроительного завода - максимально возможный выпуск изделий на имеющемся оборудовании (производственных площадях). Она определяется производственной мощностью ведущего цеха, а производственная мощность цеха - производственной мощностью ведущей группы оборудования.

Определить производственную мощность завода можно двумя способами:

1. По формуле:

где N*т - производственная мощность по m-му изделию, шт.

2. С помощью POM-QM for Windows 4.Экономико-математическая модель для 5 изделия будет выглядеть следующим образом:

-целевая функция:

-ограничения:

Произведем все расчеты на примере изделия №5:

,

Аналогично рассчитывается производственная мощность по каждому изделию на каждой группе оборудования, затем из них выбирается минимальная, она и определяет производственную мощность всего завода. Все эти расчеты приведены в таблице 11.

Таблица 11- Производственная мощность по изделиям, шт./год

Номер группы оборудования	Номер изделия
	1	2	3	4	5
1	4602	19099	14414	13765	5744
2	9236	19936	16504	13247	11248
3	7318	14114	26346	4276	6618
Цех 1	4602	14114	14414	4276	5744
4	3180	4752	6245	12022	6850
5	4299	3517	2762	5984	11003
6	6662	3250	3676	5989	5809
7	2789	11890	21014	16706	5024
8	15965	4619	9110	16443	19576
Цех 2	2789	3250	2762	5984	5024
Завод в целом	2789	3250	2762	4276	5024
Завода в целом, полученная с помощью POM-QM for Windows 4.	2788	3248	2763	4277	5020

2.3 Расчет оптимального ГППЗ с помощью QM for Windows V4

В данном курсовом проекте требуется решить задачи линейного программирования со следующими критериями оптимальность:

-максимум выпуска изделий в натуральном выражении;

-максимум выпуска изделий в стоимостном выражении (по рыночным ценам);

-максимум трудоемкости ГППЗ (по нормативной трудоемкости);

-максимум прибыли от ГППЗ с учетом потерь от простоев оборудования;

-многокритериальная задача определение ГППЗ.

ГППЗ по выше перечисленным критериям рассчитывается с помощью программы QM for Windows V4.

1.Расчет ГППЗ по критерию максимума выпуска в натуральном выражении.

Данный критерий используется, если на предприятии возможно соизмерение различных видов продукции через натуральные показатели - штуки, тонны, метры, тонны условного топлива и др., а также нет возможности определить точную цену изделий. Плюсом данной модели является ее направленность на максимизацию возможного выпуска продукции, так мы сможем определить сколько предприятие способно выпустить изделий и после контролировать и корректировать ГППЗ, ориентируясь на спрос или другие факторы. Минусом данной модели является отсутствие учета потерь, а также отсутствие определить прибыль.

Целевая функция имеет следующий вид:

Ограничения:

1.По фондам времени оборудования:

, ;

2.По спросу на выпускаемую продукцию:

,

,

где m - индекс наименования изделия; М - общее число наименований изделий; s- индекс группы взаимозаменяемого оборудования; S - общее число групп взаимозаменяемого оборудования; l- индекс номера цеха, L - общее число цехов на заводе; М^* - число наименований изделий, по которым указаны границы выпуска; П_m - прибыль от единицы изделия m-го наименования, руб./шт.; X_m - искомое число изделий m-го наименования, шт.; t_msl - норма штучно-калькуляционного времени изготовления m-го изделия на s-й группе взаимозаменяемого оборудования в l-м цехе с учетом выполнения норм времени (плановых заданий по снижению трудоемкости), ч/шт.; Ф_эфsl - эффективный фонд времени s-й группы взаимозаменяемого оборудования в l-м цехе в планируемом году, ч/год; N_m1 и N_m2 - соответственно нижний и верхний пределы выпуска изделия m-го наименования, шт./год.

Исходные данные представлены на рисунке 1.

На рисунке 2 представлено решение в программе QM for Windows V4 .

Рисунок 1 - Исходный план для расчета оптимальной ГППЗ по критерию «Максимум выпуска в натуральном выражении».

Рисунок 2- Результаты расчета оптимальной ГППЗ по критерию «Максимум выпуска в натуральном выражении».

Получив данные результаты, делаем вывод, что при заданных условиях производятся изделия под номерами 1, 2, 3, 4 ,5 в количестве 723 шт., 0 шт, 1162 шт.,700 шт., 3231 шт. соответственно. Выпуск составит 5816 шт.

Данный критерий можно использовать для определения максимально возможного выпуска продукции, это позволяет понять, сколько предприятие способно выпустить изделий и после контролировать и корректировать ГППЗ.

2.Расчет ГППЗ по критерию максимума выпуска в стоимостном выражении.

Целевая функция имеет следующий вид:

,

Коэффициентом функции является рыночная цена изделия (Ц_m).

Данная модель позволяет определить максимально возможную выручку для предприятия, но она не учитывает потери предприятия и невозможно определить прибыль.

Результаты расчеты представлены на рисунке 3.

Рисунок 3- Результаты расчета оптимальной ГППЗ по критерию «Максимум выпуска в стоимостном выражении».

Из решения видно, что при заданных условиях производятся изделия под номерами 1, 2, 3, 4 ,5 в количестве 681 шт., 0 шт, 1458 шт., 0 шт., 3444 шт. соответственно. Максимальная выручка равна 1262.7 млн. рублей.

3.Расчет ГППЗ по критерию максимума прибыли в модели линейного программирования.

Данный критерий является наиболее точным в плане возможных денежных потоков для предприятия, так как в качестве коэффициентов целевой функции берется прибыль с уже учтенными потерями.

Целевая функция:

Решение представлено на рисунке 4.

Рисунок 4 -Результаты расчета оптимальной ГППЗ по критерию «Максимум прибыли в модели линейного программирования».

Оптимальным решением в данном примере выпуск 1,2,3,4 и 5 изделия, в количестве 361 шт, 0 шт., 700 шт., 700 шт., 3992 шт. соответственно. При этом прибыль составляет 242,38 млн. рублей.

4.Расчет ГППЗ по критерию максимума прибыли в целочисленной модели.

В данной модели устанавливается ограничение целочисленности.

Решение на рисунке 5.

Рисунок 5 -Результаты расчета оптимальной ГППЗ по критерию «Максимум прибыли в целочисленной модели».

Оптимальным решением в данном примере выпуск 1,2,3,4 и 5 изделия, в количестве 661 шт, 0 шт., 700 шт., 700 шт., 3447 шт. соответственно. При этом прибыль составляет 231,09 млн. рублей

5.Расчет ГППЗ по критерию максимума прибыли в модели без ограничений по спросу.

В данной модели снимаются все ограничения по спросу (рисунок 6).Можно увидеть максимальную прибыль, но при этом нет никаких гарантий, что все продукция будет реализована, так как в данной модели не учитывается спрос.

Максимальная прибыль при этом будет равна 262,4 млн. рублей.

Рисунок 6-Результаты расчета оптимальной ГППЗ по критерию «Максимум прибыли в модели без ограничений спроса по изделиям».

6. Расчет ГППЗ по критерию максимума прибыли с учетом потерь от простоев оборудования.

Простои оборудование-бездействие оборудования в рабочее время. С помощью сокращения простоев оборудования, можно увеличить прибыль. Данный критерий позволяет не только максимизировать прибыль, но и учесть затраты на простои оборудования.

Экономико-математическая модель ГППЗ в этих условиях можно записать следующим образом:

,

,

где - индекс наименования изделия; - прибыль от единицы изделия m-го наименования, руб/шт.; - число искомых изделий m-го наименования, шт/год; - простой s-й группы взаимозаменяемого оборудования в l-м цехе, ч/год; - удельные потери от простоя s-й группы взаимозаменяемого оборудования в l-м цехе, руб/ч.; - индекс группы взаимозаменяемого оборудования; - индекс цеха; - трудоемкость изготовления изделия.

Коэффициентами в целевой функции служат удельные потери от простоев руб/ч. (рисунок 7).

Рисунок 7 -Результаты расчета оптимальной ГППЗ по критерию «Максимум прибыли с учетом потерь от простоев оборудования».

Данная модель позволяет определить выпуск изделий, который принесет максимальную прибыль с учетом затрат от простоев оборудования. Используя данную модель, мы получаем полную загрузку оборудования и при появлении незапланированных заказов предприятие не сможет их выполнить. Производятся 1,3,4,5 изделия в количестве 361 шт.,700 шт.,700 шт.,39920 шт. соответственно. Прибыль в данном случае составляет 242,38 млн. рублей.

7.Расчет ГППЗ по критерию максимума нормативной трудоемкости.

Целевая функция:

,

Коэффициенты целевой функции - значения суммарной нормативной трудоемкости по изделиям (рисунок 8).

Рисунок 8 -Результаты расчета оптимальной ГППЗ по критерию «Максимум нормативной трудоемкости».

При данных условиях целесообразно производить изделия: первое в количестве 843 шт., второе в количестве 600 ш в количестве .,третье в количестве 704 шт., четвертое в количестве 700 шт. и пятое в количестве 2871 шт., суммарная трудоемкость при этом составляет 228279.2 ч.

8. Расчет ГППЗ с помощью многокритериальной модели.

В случае, когда трудно определиться с одним критерием оптимальности ГППЗ, использоваться многокритериальная модель. Многокритериальная модель позволяет объединить сразу несколько показателей эффективности, рассмотреть задачу сразу с нескольких сторон.

Целевая функция:

,

где - индекс критерия оптимальности; Ф - число критериев оптимальности; - весовой коэффициент ц-го критерия; -приведенный к нормированной шкале коэффициентц-го критерия по m-му изделию.

По весовым коэффициентам должно соблюдаться условие

,

Для решения данной модели было выбрано четыре критерия: максимум выпуска в натуральном выражении, максимум выпуска в стоимостном выражении, максимум прибыли и максимум трудоемкости. Вес (таблица 12) каждого из этих критериев определяется исходя из приоритетов предприятия.

Таблица 12- Вес каждого критерия.

Критерий	Вес
Максимум прибыли	0,5
Максимум выпуска в стоимостном выражении	0,2
Максимум выпуска в натуральном выражении	0,1
Максимум трудоемкости	0,2
	1

Расчет коэффициентов приведения, которые будут выступать в качестве коэффициентов целевой функции, приведен в таблице 13.

Таблица 13 - Расчет коэффициентов многокритериальной модели

Изделие	Максимум прибыли	Максимум выпуска в стоимостном выражении	Максимум выпуска в натуральном выражении	Максимум трудоемкости	Сумма
1	0,111	0,056	0,028	0,056	0,25
2	0,034	0,007	0,003	0,007	0,05
3	0,109	0,028	0,014	0,028	0,179
4	0,125	0,02	0,010	0,02	0,176
5	0,119	0,087	0,043	0,087	0,338

Рассмотрим расчет коэффициента на примере пятого изделия в критерии максимума прибыли:

,

В качестве числителя выступает прибыль от единицы первого изделия, полученная по исследованиям рынка, знаменателем - суммарная прибыль по всем изделиям.

Полученные коэффициенты складываются, их сумма по изделиям выступает в качестве коэффициента целевой функции.

Решение задачи показывает, сколько и какой продукции следует производить предприятию, чтобы выпуск соответствовал всем критериям, используемым в данной модели. Из рисунка 9 видно, что производимое количество первого изделия составит 100 шт., второго - 0 шт., третьего- 700 шт., четвертого - 28 шт., пятого - 4664 шт.

Рисунок 9 -Результаты расчета оптимальной ГППЗ в многокритериальной модели.

В связи с тем, что в задачах меняются коэффициенты целевой функции, а ограничения остаются прежними, выпуск изделий в зависимости от критерия меняется. Отсюда можно сделать вывод, что выбор критерия для планирования дальнейшего ГППЗ диктуется его природой.

Результаты расчета ГППЗ по разным критериям представлены в приложении E, также потери от простоев оборудования при расчете ГППЗ по разным критериям представлены в приложении F.

Для дальней работы, а именно для послеоптимизационного анализа, была выбрана модель линейного программирования с ограничением на спрос, потому что именно данная модель отражает эффективность деятельности предприятия, так как учитывается прибыль, при этом принимаются во внимание все ограничения по спросу, что позволит оценить какое количество изделий будет реализовано.

2.4 Послеоптимизационный анализ и улучшение ГППЗ

Составление ГППЗ - итерационный процесс, включающий ее анализ и поэтапное улучшение. Улучшение будет состоять из 5 этапов.

Этап 1. Корректировка нижних границ (Lower bound) и верхних границ (Upper bound) выпуска изделий.

На данном этапе изменяются нижние и верхние границы выпуска изделий. Предприятие понизило нижний предел для 1 и 2 изделия до 0 шт., повысило верхний предел для 4 изделия до 1000 шт.

После данного этапа, можно заметить, что прибыль составляет 247,7 млн. рублей. Первое изделие не производится, второе изделие не производится, третье - 87 шт., четвертое-1000 шт., пятое-4700 шт.

Рисунок 10- Исходный план для расчета оптимальной ГППЗ на первом этапе.

Рисунок 11 - Результаты расчета оптимальной ГППЗ после первого этапа.

Этап 2. Изменение коэффициентов целевой функции.

Было принято решение увеличить цену 4 и 5 изделия. Новая прибыль составляет 50000 и 45000 соответственно рублей.

Рисунок 12 - Исходный план для расчета оптимальной ГППЗ на втором этапе.

Рисунок 13 - Результаты расчета оптимальной ГППЗ после второго этапа.

Первое изделие не производится, второе изделие не производится, третье - 87 шт., четвертое-1000 шт.,пятое-4700 шт. В результате этого этапа прибыль составляет 264,9 млн. рублей

Этап 3. Снижение трудоемкости изготовления изделий.

Снижение трудоемкости продукции снижает ее себестоимость, тем самым, создаёт предпосылки более успешной работы.

Графа «Slack / surplus» показывает остаток ресурсов (в данном случае фонда времени оборудования), не использованных в полученном решении. Нулевое значение остатка означает, что этот ресурс использован полностью.

В данном случае дефицитными ресурсами для предприятия является шестая и седьмая группы оборудования. По группе №6 была снижена трудоемкость для 3 изделия с 4,83(ч/изд) до 3,83(ч/изд) ,для 5 изделия с 3,06(ч/изд) до 2,06(ч/изд)

По группе №7 была снижена трудоемкость для 3 изделия с 1,22(ч/изд) до 0,22 (ч/изд), для 5 изделия с 5,12(ч/изд) до 4,12(ч/изд)

Снижение трудоемкости было достигнуто с помощью модернизации данных групп обородвания.

Рисунок 14- Исходный план для расчета оптимальной ГППЗ на третьем этапе.

В результате данного этапа прибыль равна 314,2 млн. рублей. Первое и второе изделия также не производится, третье - 1115 шт., четвертое-729 шт., пятое-5210 шт.

Рисунок 15-Результаты расчета оптимальной ГППЗ после снижение трудоемкости на 6 группе оборудования.

Этап 4. Улучшение ГППЗ путем ...