автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.22, диссертация на тему:Совершенствование системы календарного планирования единичного производства на металлургических предприятиях

На правах рукописи

ЕЛОНОВ Константин Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ КАЛЕНДАРНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ЕДИНИЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА НА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Специальности: 05.02.22 - Организация производства (промышленность) 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (Экономика, организация и управление предприятиями, отраслями и комплексами. Промышленность.)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Ижевск - 2004

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Удмуртский государственный университет»

Научные руководители:

Заслуженный деятель науки Удмуртской республики, доктор экономических наук, профессор Павлов К.В.

Заслуженный изобретатель Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Лялин В.Е.

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки Удмуртской республики, доктор экономических наук, профессор Ревенко Н.Ф.

кандидат экономических наук, доцент Сергеев Г.А.

Ведущее предприятие:

Уфимский государственный авиационный технический университет (кафедра экономики и управления производством).

Защита состоится 5 ноября 2004 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.065.05

В ГОУ ВПО «ИжГТУ» по адресу: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «ИжГТУ».

Автореферат разослан 4 октября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат экономических наук, доцент

О.М. Абрамова

Актуальность темы исследования. Переход к рыночным методам управления промышленными предприятиями поставил многих руководителей старой формации в тупик. Неопределенность рыночной среды усилила неопределенность производственной среды, резкий экономический спад поставил многие предприятия на грань катастрофы и банкротства.

Многие методы экономического управления предприятием, используемые в период планового управления, перестали соответствовать реальному протеканию производственных процессов. Опыт предприятий, успешно работающих в рыночной экономике промышленно развитых стран, практически не может быть использован в России без адаптации к существующим реалиям. В этих условиям многие руководители пытаются решить локальные задачи, направленные на повышение устойчивости предприятий.

В то же время, основными показателями, отражающими уровень деловой активности, а также результативности работы предприятия, являются показатели прибыли, рентабельности и оборачиваемости капитала. Известно, что на уровень рентабельности производства продукции решающее влияние оказывают два фактора: цена товара на рынке и уровень себестоимости производства товара. В свою очередь масса прибыли, как и уровень себестоимости на единицу продукции, зависят также и от объема продаж товаров. Соответственно, оборачиваемость капитала в значительной мере определяется объемом продаж.

Вопрос повышения объема продаж далеко не всегда зависит только от руководителя предприятия. Большее влияние оказывают также конъюнктура рынка и уровень конкуренции. В то же время вопрос конкурентоспособности предприятия напрямую зависит от величины издержек на производство продукции. Чем больше запас финансовой прочности, чем выше доля валовой маржи в цене товара, тем больше у руководителя резервов для конкурентной борьбы на рынке. Конечно, цена не является единственным фактором конкурентоспособности. Однако, если говорить о типовой продукции производственного назначения, в нашем случае это кованые стальные полуфабрикаты, по которым достаточно формализованы требования по химическому составу, прочности и т.д, то цена здесь является основным фактором наряду со сроками выполнения заказа. В этих условиях важное значение имеет совершенствование системы методов и приемов календарного планирования, используемых на предприятии.

Таким образом, применительно к теме исследования важнейшей задачей календарного планирования является обеспечение производства единичных заказов в сроки, оговоренные с заказчиком в договоре, а также с минимальной себестоимостью их изготовления.

В настоящее время наблюдается развитие предприятий - мини-заводов, производящих продукцию единичными партиями. Мини-заводы в России образуются в основном на базе имеющихся мощностей крупных предприятий путем организационного и технологического выделения. Именно такие производства являются наиболее сложными объектами для гатигпН1Щ пффтчпппГт птгртмп планирования. Опыт зарубежных стран также пок^зМбе^ЧИгв^^й^"

с.п< 09

жвтемы ?1штап-

лургии за мини-заводами, выпускающими продукцию достаточно узкого назначения, в том числе продукцию единичного и мелкосерийного производства. Именно мини-заводы, работающие по модульным технологиям, - будущее металлургии единичного и мелкосерийного производства.

Основные преимущества мини-заводов сводятся к следующему: простота и надежность оборудования, его малые масса и энергоемкость, гибкость технологии, незначительные производственные площади, широкий сортамент выпускаемой продукции, низкие капиталовложения, невысокая потребность в штате, что в итоге дает низкую себестоимость продукции. В свою очередь, чтобы реа-лизовывать эти преимущества на практике, необходимо иметь эффективную систему календарного планирования. Система должна позволять смоделировать производственный план, а также бизнес-процессы по его реализации таким образом, чтобы достигать максимально положительного результата, начиная от стадии приема заказов на изготовление и формирование портфеля заказов до сменно-суточного задания на производство продукции

Настоящая диссертация посвящена разработке системы качендарного планирования единичного металлургического производства крупногабаритных поковок. Поковки являются основной продукцией металлургических мини-заводов, работающих по модульным технологиям. Если говорить о степени научной разработанности данной проблемы, то следует отметить, что данная тема в таком подотраслевом значении ранее практически не разрабатывалась в отечественной науке. Все это и определяет актуальность темы исследования.

Объектом исследования является единичное металлургическое производство региона.

Предметом исследования является система календарного планирования единичного металлургического производства.

Цель исследования состоит в разработке рекомендаций по совершенствованию системы календарного планирования единичного металлургического производства крупногабаритных поковок, что дает возможность снизить потребность средств, связанных в незавершенном производстве, и повысить качество текущего планирования.

В соответствии с целью исследования в диссертационной работе решаются следующие задачи:

— Выявить особенности адаптации металлургических предприятий с единичным типом производства крупногабаритных поковок к рыночным условиям;

— Создать сетевые модели подготовки, запуска в производство и выпуска крупногабаритных поковок;

— Осуществить обоснование и выбор методов определения потребности в трудовых ресурсах и длительности цикла изготовления изделий на стадии их проектирования;

— Применить на практике экономико-математические методы календарного планирования, позволяющие учесть стадии и особенности

хозяйственного процесса в единичном производстве, а также наиболее эффективно сформировать производственную программу; .

— Разработать модели и алгоритмы межцехового планирования, сменно-суточного задания, учитывающие все необходимые требования для своевременного выполнения заказов, а также состояние дел с обеспечением производства.

Изученность темы исследования. Общие теоретические положения о системе планирования, а также исследование научных и методологических проблем развития планирования на разных уровнях и в различных аспектах представлены в работах Акоффа Р.Л., Алексеевой М.М., Бухалкова М.М., Краюхина ГА., Крука Д.М., Лялина В.Е., Новожилова В.В., Павлова К.В. Смирнова С.А., Ревенко Н.Ф., Широбокова А.С., Уткина Э.М. и др. Экономико-математические методы календарного планирования, в том числе оперативно-календарного планирования производства, а также сетевые методы весьма глубоко изучены в работах Бездудного Ф.Ф., Бугаева В.Б., Испиряна ГЛ., Канторовича Л.В., Ковалевского А.М., Лившица Э.М., Павлова А.П., Перевозщикова Ю.С., Португала В.М., Софроненко В.А., Шкурбы В.В., Шубкиной И.В. и др.

Вопросы информационных технологий изучены в работах Данильчеко И.А., Нелидова И.Е., Парамонова Ф.И., Первина Ю.А., Португала В.М. и др.

Следует отметить, что именно по календарному планированию единичного производства в металлургии число научных работ в настоящее время очень незначительно и в них не анализируется весь комплекс актуальных проблем. В этой связи, прежде всего можно выделить несколько глав учебника, написанного Соколициным С.А., Кузиным Б.И. и др., посвященные особенностям производственного планирования работы литейных и.кузнечно-прессовых цехов, но не металлургических, а машиностроительных предприятий. В то же время из некоторых работ, посвященных единичному и мелкосерийному машиностроительному производству, можно использовать с необходимыми коррективами определенные методы и алгоритмы применительно к металлургической отрасли. Речь идет о работах Бадаша Х.З., Бугаева В.Б., Испиряна ГЛ., Краюхина Г.А., Лебеденко ТА., Летенко В.А., Марголина А.Л., Новожилова В.В., Первина Ю.А., Потехина ИЛ., Португала В.М.., Семенова А.И., Сергеева Г.А., Татевосова К.Т., Шкурбы В.В., и др.

Таким образом, изучение источников показало, что практически все основные вопросы системы календарного планирования единичного металлургического производства крупногабаритных поковок исследованы в совершенно недостаточной степени. Как отмечалось выше, для решения поставленных задач с некоторыми коррективами могут быть использованы методы, разработанные для единичного производства машиностроительной отрасли промышленности. В то же время существующие методики не учитывают несовершенных условий производства и рыночные колебания спроса и предложения. Поэтому потребность в разработке адекватной методики календарного планирования работы мини-заводов, в которой учитывались бы конкретные факторы рыночной среды и условия производства, определила выбор темы исследования, его цель и задачи.

Теоретической и методологической основой исследования является системный подход к анализу деятельности предприятия. Основными методами исследования, используемыми в работе, являются: философские и, прежде всего, метод восхождения от абстрактного к конкретному, общенаучные (анализ, синтез, индукция, дедукция, сравнение, обобщение, аналогия), экономико-математические методы, экономический анализ и вероятно-статистические методы.

Информационную базу исследования образуют научные работы по внутрифирменному планированию, учебники, монографии, научные статьи, публикации Госкомстата РФ и Удмуртской республики, практические материалы, собранные автором во время работы на металлургическом модуле АО «Буммаш».

Научная новизна диссертации заключается в разработке комплекса экономико-математических моделей и алгоритмов, служащих реализации задач системы календарного планирования на металлургических предприятиях с единичным типом производства.

К наиболее важным результатам, выносимым на защиту, относятся:

1. разработана методика определения трудоемкости и расчета стоимости поковок на этапе преддоговорной работы с заказчиком;

2. созданы экономико-математические модели календарного планирования, позволяющие сформировать оптимальный портфель заказов и производственную программу;

3. разработана модель решения задачи месячного / квартального планирования, позволяющая сформировать реальные межцеховые планы производства, которые учитывают договорные обязательства предприятия по срокам выполнения заказов;

4. создана модель решения задачи сменно-суточного планирования и сформулирован алгоритм ее решения. Данная модель учитывает текущее состояние дел с обеспечением производства ресурсами и позволяет гибко корректировать план по срокам запуска поковок в производство.

Практическая значимость данной работы обусловлена тем, что в ней предложены конкретные модели и реализующие их алгоритмы, устраняющие негативные аспекты действующей системы календарного планирования, а также совершенствующие систему эту календарного планирования на металлургических предприятиях с единичным типом производства. Поставленные и решенные в работе задачи имеют большие практическое значение в отношении разработки эффективной производственной программы, обоснования месячного / квартального планов производства и составления сменно-суточного задания. Положения диссертации также могут быть использованы в учебных курсах по планированию и прогнозированию в условиях рынка, преподаваемых на экономических факультетах вузов.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования были представлены на Всероссийской научно-практической конференции «Совершенствование системы управления организацией в современных условиях» ВК-9-44, (Пенза, 2004) и II Всероссийской научно-практической конференции устойчивого развития экономики России на

современном этапе (Федеральные и региональные аспекты) ВК-15-44 (Ижевск, 2004).

Предложенные направления совершенствования системы календарного планирования были внедрены автором на типичном представителе объекта исследования - металлургическом модуле АО «Буммаш». Экономический эффект от внедрения составил 9517 тыс. руб. в виде снижения потребности в оборотных средствах, связанных в незавершенном производстве. Результаты реализации новых научных положений на АО «Буммаш» показали их высокую эффективность и-подтвердили практическую значимость.-

Результаты работы отражены в 8 научных трудах: 1 изданное учебное пособие (152 стр.), 2 публикации в трудах всероссийских конференций, 1 статья в сборниках научных трудов (81 стр.), 4 статьи в научно-практических журналах.

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Работа состоит из основной части и приложений. Основная часть состоит из введения, трех глав и заключения.

Введение содержит обоснование актуальности темы, формулировку цели и задач диссертационного исследования, основные положения, выносимые на защиту, а также здесь определяется содержание и раскрываются методы выполнения работы.

В первой главе изучены теоретические основы календарного планирования. Здесь рассмотрены такие вопросы, как определение сущности и функций рыночного планирования, выявление места и, значения календарного планирования в системе внутрифирменного планирования, дана характеристика его содержания и структуры. Теоретические основы и постановка задач календарного планирования универсальны и применимы для любых отраслей промышленности, однако, в этой же главе подробно изучены вопросы об особенностях календарного планирования в литейных и кузнечных цехах. В ней рассмотрены представленные в научной литературе модели сменно-суточных заданий единичных металлургических производств. Их основной недостаток заключается в том, что они разработаны с учетом двух ключевых критериев: времени отставания от производственного плана и трудоемкости изготовления слитка / паковки. Остальные факторы рассматриваются как ограничивающие, например, продолжительность смены, фонд рабочего времени бригады и т.д. По итогам рассмотрения содержащейся в данной главе информации был сделан вывод о том, что представленные модели не учитывают реальное состояние производства в отношении обеспеченности его ресурсами и не соответствуют рыночным условиям хозяйствования.

Во второй главе были рассмотрены вопросы современного состояния, динамики и тенденций развития металлургической отрасли России и Удмуртии. Здесь же рассматриваются инновационные проблемы планирования на металлургических предприятиях с единичным типом производства. В качестве объекта исследования представлен типовой представитель - металлургический ком-

плекс АО «Буммаш», расположенный на территории столицы Удмуртской республики г.Ижевска. На его примере описаны организация производства и выделены проблемы планирования.

Проведенный в третьей главе анализ действующей на объекте исследования системы календарного планирования выявил негативные и позитивные стороны этой системы. На основе выявленных недостатков сформированы цель и основные направления совершенствования системы планирования, разработаны экономико-математические модели и алгоритмы решения основных задач системы календарного планирования, а также приведены результаты практической реализации предложенных мероприятий.

В заключении диссертации сформулированы основные выводы и результаты исследования.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Разработана методика определения трудоемкости и расчета стоимости поковок на этапе преддоговорной работы с заказчиком.

Задача определения трудоемкости и расчета стоимости поковок является важнейшей для всех планово - экономических расчетов, производимых в системе внутрифирменного планирования единичного металлургического производства крупногабаритных поковок. Как известно, на этапе заключения договора требуется решить две основные проблемы: это определить сроки изготовления, которые бы удовлетворяли заказчика, но в то же время позволяли предприятию-изготовителю эффективно использовать имеющиеся ресурсы, а также определить не только возможные затраты на производство, но и приемлемую для заказчика и изготовителя цену изделия.

В зависимости от конкретной ситуации возможны три варианта определения потребности в ресурсах для изготовления заказа:

1. Если изделие, входящее в заказ, ранее изготовлялось на предприятии, то в этом случае величина ресурсов определяется на основании данных, имеющихся в блоке накопления и корректировки статистической информации.

2. В том случае, если сроки заключения договора ограничены, поступающий заказ передается экспертам предприятия (работникам технических, экономических и маркетинговых служб предприятия) для соответствующего анализа.

3. Если заказ поступает в виде технического задания, то оценку потребности в ресурсах можно произвести на основе использования квалиметрических методов.

В последнем случае нам необходимо дать оценку каждой дуги сетевой модели, топология которой задается спецификацией на изготовление с точки зрения продолжительности работы, как работы сетевой модели. В общем случае весь процесс изготовления заказа представлен в виде типовой сетевой модели, разработанной в диссертации.

Применение квалиметрических методов в производстве поковок подробно изучалось Перевощиковым Ю.С., Лебеденко ТА.. Особенно необходимо выделить работу Лебеденко Т.А., так как она посвящена непосредственно расчету трудоемкости и длительности производственного цикла поковок. Следует отметить, что предлагаемая автором диссертации методика расчета цены предполагает использование квалиметрических методов только для расчета трудоемкости, которая становится базой для расчета калькуляции. Иначе говоря, квалиметрические методы

Перевод физической массы поковки в квалиметрическую массу производится по формуле:

где m - физическая масса поковки, кг (т); К, - общий квалиметрический показатель. Общий квалиметрический показатель поковки изготовляемой

свободной ковкой определяется как произведение частных квалиметрических показателей

где - квалиметрический показатель массы поковки;

К5 - квалиметрический показатель сложности геометрической формы (конфигурации) поковки;

- квалиметрический показатель точности размеров; - квалиметрический показатель технологических особенностей. На основании изучения взаимосвязей трудоемкости и квалиметрических показателей поковок Перевощиковым Ю.С. и Лебеденко Т.А. был разработан укрупненный метод расчета трудоемкости заготовок на основе применения их квалиметрических показателей. .

Для определения трудоемкости поковки надо умножить удельную трудоемкость на квалиметрическую массу данной поковки: Норма штучного времени определяется по формуле:

где - квалиметрическая масса поковки кват (квакг);

Тч - норматив удельной трудоемкости определяется по каждому прессу. Общая трудоемкость изготовления поковки определяется по следующей формуле:

(4)

где Тщг - норма штучного времени на операциях ковки;

- норма времени на термообработку определяется по специальной методике;

- трудоемкость механической обработки, определяется по специальной методике;

- трудоемкость дополнительных операций, определяется по специальной методике в зависимости от сущности операции.

Объясним преимущества и обоснованность применения на практике квалиметрического метода определения потребности в ресурсах для изготовления заказа и расчета цены:

во-первых, с помощью этого метода можно рассчитать потребность в трудовых ресурсах на выполнение заказа;

во-вторых, определить длительность изготовления заказа для включения этого условия в договор;

в-третьих, рассчитать базовую цену.

Для расчета базовой цены заказа на практике используется стандартная калькуляция. Основные статьи затрат следующие:

- сырье и материалы;

- транспортно-заготовительные расходы;

- заработная плата (трудоемкость умножается на усредненную расценку необходимой квалификации основного рабочего),

- дополнительная заработная плата (в соответствии с локальными нормативными актами предприятия об оплате труда);

- расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;

- цеховые расходы;

- общехозяйственные расходы.

Последние три статьи затрат в практике работы предприятий рассчитываются в виде процентов от основной заработной платы на изготовление поковки. Таким образом, учитывая, что накладные расходы занимают львиную долю в стоимости поковок из обычных сталей (не нержавеющих и спецсталей), не удивительно, что расчет трудоемкости является ключевым в расчете цены заказа. Стоит также отметить, что расчет потребности в сырье и материалах на изготовление заказов в практике работы не представляет значительной трудности. Дело в том, что все марки поковок, поступающие на типовой объект исследования, выбранный в данной работе, -АО «Буммаш» можно сгруппировать в несколько основных марок и две группы изделий - кованые валы и другие кованые изделия. Основные марки стали по кованым валам следующие: 304Ь, Б2, Ь6, Р20, НИ, 316Ь. В свою очередь кованые изделия заказывают в основном из двух марок: 304Ь и Б2. По каждой из этих марок поковок уже известна технология изготовления в деталях, хотя размеры поковок могут быть разные. Проценты потерь материалов на каждом этапе технологического процесса по каждой марке стали в расчете на одну тонну годной поковки также известны.

После того, как определена потребность в ресурсах и определен срок изготовления заказа, а также рассчитана базовая цена, устанавливается цена изготовления на основе использования подхода скользящей цены.

Скользящая, цена состоит из двух частей: базовой, устанавливаемой на день подписания контракта и переменной, определяемой на период поставки или изготовления товара.

Окончательная цена рассчитывается по формуле:

и

С| - окончательная цена;

- базисная цена, устанавливаемая на день заключения контракта

А В, Д - установленные в контракте доли отдельных элементов договорной цены (их сумма должна быть равной 1,0);

А - постоянная часть расходов (доля торможения, т.е. неизменяемая доля в переменной части цены);

В - доля расходов на сырье и материалы;

Д - доля расходов на заработную плату;

Мь Мо - индексы цен на материалы, используемые для изготовления продукции в период закупки и установления базовой цены

Е|, Е0 - индексы заработной платы в отрасли, производящей продукцию на периоды расчета цен и установления базовой цены

Доля (коэффициент), то есть неизменяемая доля переменной части цены обычно устанавливается в пределах от 0,1 до 0,2 и в основном отражает переносимую на продукцию часть стоимости основных производственных фондов. Однако эта доля может включать также и расходы, прибыль и другие элементы стоимости с соответствующим увеличением в общих затратах.

2. Созданы экономико-математические модели календарного планирования, позволяющие сформировать оптимальный портфель заказов и производственную программу.

Формирование производственной программы предприятия осуществляется на основе портфеля заказов. • Обычно предприятие задолго до начала следующего планового периода имеет набор заказов, который обеспечивает, а часто и превышает объем производственной программы.

С точки зрения предприятия заказы можно разделить на более и менее выгодные. Среди заказов есть такие, которые предприятие уже выполняло и такие, которые должны выполняться впервые. Задача формирования производственной программы заключается в выборе наиболее выгодного для предприятия набора заказов для включения его в производственную программу. Под «выгодностью» заказов здесь понимается то, что этот набор должен обеспечивать достижение заданного уровня объемных технико-экономических показателей работы предприятия и что при этом некоторая функция-критерий должна достигать своего экстремального значения. На языке теории расписаний эта задача может быть охарактеризована как задача объемного планирования. Различные экономико-математические модели этой задачи, начиная с «основной задачи производственного планирования» Л.В. Канторовича, повторяют в основном одну и ту же схему.

В качестве переменных принимается количество изделий наименования, 1 = 1,2,, т, где т — количество видов продукции, выпускаемых предприятием. Ограничения задачи составляют несколько групп.

В качестве целевой функции может быть предложена оптимизация одного из технико-экономических показателей. Для этого достаточно ввести переменную,

которая является уровнем достижения оптимизируемого р-го показателя в сформированной производственной программе, и минимизировать (либо максимизировать) целевую функцию

Часто при постановке задачи формирования производственной программы предприятия бывает трудно решить, какие из технико-экономических показателей отнести к ограничениям, а какие выбрать в качестве критерия, т.е., иначе говоря, бывает нередко трудно выбрать из имеющегося ряда технико-зкономических показателей те, которые желательно оптимизировать и те, для которых следует найти ограничивающую величину.

Автором предложен следующий подход к решению получающейся в этом случае многокритериальной задачи:

а) оценивается значимость каждого критерия, для чего вводятся некоторые весовые коэффициенты и вырабатывается синтетический критерий, например в виде линейной формы

где указывает на вклад, который каждый технико-экономический показатель вносит в общий критерий;

б) решается задача оптимизации одного технико-экономического показателя, например далее разрешается некоторое отклонение р от оптимального значения г,, и в рамках этого отклонения

решается задача оптимизации критерия и т.д;

Решение этой задачи может быть получено для очень большого числа заказов, поскольку структура ограничений такова, что она допускает разбиение на блоки.

Задача сильно усложняется в случае, если производство ведется мелкими сериями или даже единицами изделий каждого вида. В этих случаях величины должны принимать только целочисленные значения.

Однако, автор данной работы находит возможным выделение единой целевой функции, наиболее точно отражающей оптимальное сочетание достижимых показателей в единичном металлургическом производстве крпногабаритных поковок. В связи с этим рассмотрим вторую модель оптимизации плана производства, разработанную автором данной работы.

В основе модели находится целевая функция, которая призвана оптимизировать прибыль предприятия, а также максимально заполнить фонд эффективного рабочего времени оборудования.

(10)

где 1 - номер заказа I -1, п; ] - номер поковки в i заказе ] = \,т\

Рч - прибыль, приходящаяся наj поковку в i заказе согласно калькуляции;

Ку - коэффициент использования пресса при изготовлении однотипных ^х поковок 1-го заказа;

^ -трудоемкость изготовления] поковки в 1 заказе;

(12)

где пт - оптимальное количество слитков параметров 1-го заказа для загрузки нагревательных печей и прессов кузнечно-прессового производства;

- фактическое количество .¡-х поковок 1-го заказа, одновременно загружаемых в печь для нагрева;

^и - время нагрева слитка параметров 1-го заказа в нагревательной печи;

- время ковки одной заготовки в прессе. В свою очередь, основным ограничением будет выступать эффективный фонд рабочего времени оборудования (гидравлических прессов).

(13)

Казалось бы, функция будет максимизирована как при большей прибыли, планируемой от производства и реализации каждой поковки, так и при большей трудоемкости ее изготовления. Но, дело в том, что трудоемкость ковки сравнимых по весу заготовок примерно одинакова, если сравнивать ковку заготовки (слитка) из обычной стали и стали, к примеру, нержавеющей либо инструментальной. При этом прибыль от производства и реализации поковки из нержавеющей либо инструментальной стали больше в абсолютном выражении;- ибо добавленная стоимость изготовления таких поковок также выше

Коэффициент использования пресса при изготовлении поковок 1-го заказа введен потому, что если количество слитков в печь загружается меньше, чем

К

определяемых по формуле

К.

то будет налицо неэффективное

использование ковочного оборудования.

Далее, решение этой задачи осуществляется методами линейного программирования, в том числе методами целочисленного программирования, а они являются одними из наиболее изученных в математической науке.

3. Разработана модель решения задачи месячного / квартального планирования, позволяющая сформировать реальные межцеховые планы производства, которые учитывают договорные обязательства предприятия по срокам выполнения заказов.

Автором разработана экономико-математическая модель межцехового планирования, отличающаяся от существующих на практике и предлагаемых в научной литературе тем, что она объективно отражает ход производственного процесса в единичном производстве, позволяют оптимизировать процесс календарного планирования и минимизировать затраты на незавершенное производство.

Межцеховое планирование предусматривает формирование номенклатурного и объемного задания цехам по каждому отрезку планового периода и проверку их соответствия имеющимся ресурсам. Как было выявлено автором работы, наиболее адекватной реальным условиям планирования на металлургическом предприятии, является многосетевая модель с ограниченными ресурсами.

Задача верхнего уровня охватывает годовой интервал. Экономико-математическая формулировка задачи состоит в следующем. Необходимо изготовить m изделий, которые должны пройти подготовку для производства и изготовления в п подразделениях предприятия. Последовательность подготовки их для производства и изготовления задается в виде сетевого графика Г4 (| = 1,

2 шп), в котором }-ая дуга ^ = 1, 2 ....., соответствует осуществлению j

работы в i изделии; а ^ - количество работ в сетевом графике i - го изделия.

Для каждой работы (щ) задается:

- вид ресурса который используется при выполнении

работ;

Ь - количество наименований ресурсов, используемых при подготовке производства и изготовления изделий, а также величина - максимально возможная величина р-го ресурса и при выполнении ^ой работы.

Каждое Ч-ое подразделение обладает наличным количеством Р-го вида ресурса в каждый К-й частный календарный период где (К =

1,2____Д) - количество частных календарных периодов, на которые разбивается

горизонтальное планирование.

Для каждого изделия задается - время запуска и - время выпуска.

Требуется определить календарное время выполнения всех работ при условиях:

1) подготовка производства и изготовления ьго изделия ведется в интервале времени

2) перерасход ресурсов не допускается;

3) каждая работа выполняется без перерыва.

Все сравниваемые варианты распределения производственной программы характеризуются одинаковыми капитальными вложениями в основные фонды. Это обуславливается соблюдением при распределении производственной

программы требования равномерности объемов загрузки цехов по отрезкам года, исключающего дополнительные капитальные вложения для выполнения сформированной годовой производственной программы. Поэтому при выборе вариантов распределения программы целесообразно учитывать прежде всего связывание оборотных средств в незавершенном производстве.

Таким образом, рациональное распределение производственной программы по отрезкам года обеспечивает нормальное вовлечение средств в производство и их своевременное высвобождение.

Для этого - в работе разработана задача квартального (месячного) планирования производственных цехов и участков производственных подразделений предприятия. В принятой постановке математическая модель распределяется на две части и сводится к следующему: в пределах оставшегося до конца года периода Т корректируется план изготовления т изделий с учетом результатов работы в предыдущем периоде таким образом, чтобы были выполнены ограничения:

где - потребное количество ресурса Р-го вида в Ч-ом подразделении в К-ый частный календарный период.

Основываясь на конечных сроках 1,, полученных в результате решения первой части задачи, строится сетевая модель изготовления изделия Г„ где каждая дуга сети соответствует изготовлению детали или сборочной единицы изделия, а также характеризуется длительностью цикла ее изготовления и потребностью в ресурсах. На основе многосетевой медели рассчитываются сроки запуска - выпуска деталей и сборочных единиц 1-го изделия в Ч-ом производственном подразделении.

Уточненная потребность в ресурсах Р-го вида в планируемом периоде Т Ч-го производственного подразделения выражается следующим образом:

где Аю - фактическая трудоемкость Р-го вида ресурса, потребляемая при изготовлении (с-ой детали;

. д - общее количество наименований деталей, включенных в месячный или квартальный план как результат решения первой части задачи. Остаток Р-го вида ресурса определяется по формуле:

Введем дополнительную переменную Уе= (в=1,2....., л'),

принимающую значение 1, если какая-то е-я деталь или узел включается дополнительно в план периода Т из следующего за ним планового периода, и О, если не включается. Здесь п' - количество наименований деталей и сборочных единиц, рассматриваемых для включения дополнительно в план в период Т.

Требуется найти план, в результате которого минимизируется:

^ри следующих ограничениях:

уе - целое, где - фактическая трудоемкость, потребляемая для изготовления е-ой детали или сборочной единицы.

Данная задача является задачей целочисленного программирования и разработанные алгоритмы трудно реализуемы для задач большой размерности. Поэтому автором разработан эвристический алгоритм, позволяющий найти приближенное решение задачи, содержание которого изложено в диссертации.

4. Создана модель решения задачи сменно-суточного планирования и реализован алгоритм ее решения. Данная модель учитывает текущее состояние дел с обеспечением производства ресурсами и позволяет гибко корректировать план по срокам запуска поковок в производство.

Следует отметить, что модели сменно-суточного планирования в единичном производстве очень сложны на практике при алгоритмизации и их реализация требует больших организационных усилий. В научной литературе разработан ряд моделей, выполнены экспериментальные расчеты, однако до практической реализации дело не дошло.

Разработанная автором модель задачи сменно-суточного планирования и алгоритм ее решения реализованы на практике впервые в стране.

На этапе межцехового планирования каждому производственному участку было предписано изготовить в течении месяца определенное количество поковок. Требуется определить, какие поковки необходимо изготавливать на каждом виде закрепленного за участком оборудования, в любой промежуток времени.

Данная задача может охватывать промежутки времени от смены до месяца и может ежесменно пересчитываться на оставшийся до конца месяца период времени с учетом накопления оперативной информации за отработанное время.

К поковкам, включаемым в план производства, относится одна группа, удовлетворяющая соотношению:

где Т" - время начала первой операции обработки ьой детали;

г» - время окончания последней операции обработки ¡-ой детали;

/ (

, соответственно время начала и конца планируемого периода.

Применительно к кузнечно-прессовому производству металлургического модуля для каждой поковки определена технология из множества операций

где ¿=(1,2,......8) задано на множестве имеющегося оборудования S, а также

задано время обработки или трудоемкость операции ^ детали на г-м виде оборудования. Задача расчета сменно-суточного задания предполагает составление плана-графика таким образом, чтобы при имеющейся наличной мощности оборудования обеспечить изготовление детали в срок, то есть, иначе говоря, осуществить выполнение следующих ограничений:

где к- время окончания изготовления 1-ой детали в календарном плане А еЛ;

потребное количество оборудования; - наличная мощность оборудования.

В свою- очередь, для максимальной загрузки участка, то есть для сохранения максимально возможного количества обрабатываемых поковок, необходимо минимизировать функцию:

где А - множество возможных календарных планов;

7"

* - время окончания последней операции по изготовлению последней поковки;

время начала планового периода.

С учетом вышесказанного, рассмотрим алгоритм расчета сменно-суточного задания, представленного на Рис. 1.

Блок 1. Начало.

Блок 2. Задаем границы планируемого периода.

Блок 3. По формуле (19) выбираем группы поковок, относящиеся к выбранному периоду.

Блок 4. Решаем задачу целочисленного программирования. При этом экономико-математическая модель целевой функции составляется из расчета того, что в сменные задания в первую очередь необходимо включать отливки, имеющие наибольшее минимально допустимое отставание по их запуску в производство, а -также имеющие наибольшую трудоемкость изготовления, что логично, ибо необходимо устранить отставание' от графика производства поковок с наибольшей трудоемкостью изготовления:

Г 11 Необеспеченное

ть сроков для ]-й

поковки

' Начало

7 Задание границ планируемого периода

1

Выборка поковок, входящих в период

л

Решение задачи целочисленного программирования Ранжирование выбранных поковок

г . =1

Нет

Расчет обеспеченности ресурсами уй поковки

Нет

г- 13 -

Необеспеченно сть ресурсами ]-к детали

Корректировка массивов ресурсов

Рис. 1 Алгоритм решения задачи сменно-суточного планирования

Здесь индексы 1, J соответствуют бригадам и наименованиям поковок; р -число наименований поковок, включенных в месячный план цеха; m - число кузнечных бригад; Озтт И 0,ф - опережение запуска поковок, соответственно минимально допустимое и фактическое; ^ - трудоемкость _|-Й поковки по ьй бригаде; Тсм- продолжительность смены; - размер партии ^х поковок; ху -число поковок, включенных в сменное задание 1-й бригаде.

В целевой функции взвешивание отставания по трудоемкости ковки ^ введено для того, чтобы при одинаковом размере отставания по нескольким поковкам в первую очередь запускались поковки с большей трудоемкостью. В противном случае в первую очередь запускались бы поковки с небольшой трудоемкостью, так как в первое ограничение включались бы тогда поковки с наибольшим отставанием независимо от их трудоемкости.

Ограничение первое означает, что общая трудоемкость поковок, включенных в сменное задание, не должна превышать продолжительности смены работы бригады. Ограничение второе вводится для того, чтобы число поковок одного наименования, включенных в сменное задание, не превышало бы того числа, которое может быть изготовлено за смену бригадой, а также установленного размера партии отливок. Если одна и та же партия поковок

изготовляется в одной и той же смене несколькими бригадами, то общее число этих поковок, произведенных за смену, не должно также превышать установленного размера партии поковок.

Таким образом, ранжирование поковок и партий поковок, изготовляемых бригадами будет осуществляться в порядке убывания отставания.

Блок 5. Выбор первой проранжированной поковки.

Блок 6. Проверка очереди проранжированных поковок. Если поковок больше нет - переход на блок 22.

Блок 7. Расчет обеспеченности ресурсами .¡-ой поковки (обеспеченность оборудованием и трудовыми ресурсами).

При этом ресурс по оборудованию рассчитывается как разность между номинальным фондом рабочего времени и фондом времени на ремонт и обслуживание оборудования в планируемом периоде. Здесь учитывается как количество планируемых рабочих дней в плановом периоде, так и коэффициент сменности, а также трудоемкость ремонта и обслуживания единицы каждого типа оборудования.

В свою очередь, ресурс времени по трудовым ресурсам рассчитывается путем произведения действительного фонда времени в планируемом периоде на численность производственных рабочих по каждому виду работы и по каждой бригаде, а также на процент выполнения норм.

Блок 8. Проверка обеспеченности ресурсами для выполнения операций ковки, термообработки и мехобработки поковок в соответствии с формулой (22). Если условие не выполняется - переход к блоку 13, где производится отметка для соответствующей поковки.

Блок 9. Проверка срока окончания изготовления поковки в соответствии с формулой (16). Если условие не выполняется - переход к блоку 11, где производится отметка для соответствующей поковки.

Блок 10 Занесение ¡-ой поковки в календарный план.

Блок 11. Логическое условие. В случае непроходимости поковки в плане производства по сроку изготовления переход на блок 14.

Блок 12. Корректировка массивов ресурсов оборудования и трудовых ресурсов с учетом включения в план ¡-ой детали.

Блок 13. Логическое условие. В случае необеспеченности поковки ресурсами производства переход на блок 14.

Блок 14. Выбор следующей поковки и продолжение цикла.

Блок 15. Вывод на печать результатов расчета.

Блок 16. Конец.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Металлургическая отрасль промышленности находится в состоянии, близком к кризисному, что объясняется устаревшими, энергозатратными технологиями, отсутствием инвестиций в производственные фонды,

применением антидемпингового законодательства в отношении российских производителей за рубежом.

2. В настоящее время тенденция развития металлургии идет в сторону создания мини-заводов, работающих по модульным технологиям. Основные преимущества мини-заводов заключаются в их гибкости к выполнению единичных и мелкосерийных заказов, малым объемам инвестиций, низкой энергоемкости и в конечном итоге низкой себестоимости. В свою очередь, металлургические предприятия единичного-типа производства являются сложнейшими объектами для управления, так как требуется абсолютная подстройка и синхронность работы всех взаимосвязанных цехов по технологической цепочке для точного выполнения плана производства и выполнения заказов в срок в соответствии с договорными обязательствами.

3. Показано, что оценку потребности в трудовых ресурсах и длительности производственного цикла на стадии проектирования следует производить с помощью квалиметрических методов. Так как наиболее объективно отражают ход производственного процесса в единичном производстве многосетевые модели с ограниченными ресурсами, квалиметрический метод удобно использовать при оценке длительности каждой дуги сетевой модели подготовки и запуска в производство заказов. В свою очередь, экономически обоснованная трудоемкость является основой для расчета калькуляции на каждую поковку или заказ. Таким. образом, многосетевые модели, одновременно с квалиметрическим методом, могут быть положены в основу методики расчета цены заказа.

4. При формировании производственной программы, для того, чтобы избавиться от проблемы в выборе технико-экономических показателей (какие выбрать в качестве критерия, а какие отнести к ограничениям), предложено выработать синтетический критерий с оценкой значимости каждого критерия через.весовой коэффициент. Дальше решается задача оптимизации критерия первого, потом в рамках допустимых отклонений от него, решается задача оптимизации критерия второго и т.д.

5. Разработанные в диссертации модели календарного планирования обеспечивают оптимизацию затрат на производство продукции и реализацию эффективных решений в системе внутрифирменного планирования единичного металлургического производства. Оптимизация затрат выражается прежде всего в экономии оборотных средств, задействованных в незавершенном производстве, что дает существенный экономический эффект.

6. Предложенная система календарного планирования металлургических предприятий единичного типа производства обеспечивает создание подсистем планирования, работающих в рациональном взаимодействии с системами учета и управления ресурсами.

7. Разработанный комплекс математических моделей и алгоритмов успешно функционирует в составе реализованной на их основе системы

календарного планирования металлургического предприятия с единичным и мелкосерийным типом производства 8. Дальнейшие исследования систем и моделей календарного планирования следует проводить в направлении адаптации типовых корпоративных информационных систем к условиям функционирования отечественных предприятий.

НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Елонов КВ. Налоги как инструмент восстановления инвестиционной привлекательности предприятий реального сектора российской экономики // Проблемы региональной экономики. - Ижевск, 2001, №1-3 С.423-434.

2. Елонов КВ. Применение экономико-математических методов в оперативном планировании единичного металлургического производства // Вестник Удмуртского государственного Университета. - Ижевск, 2002, №3 С.56-64

3. Елонов К.В. Методы формирования портфеля заказов в единичном металлургическом производстве крупногабаритных поковок // Вестник Удмуртского государственного Университета. - Ижевск, 2003 №1. С.76-82.

4. Елонов К. В. Тенденции развития металлургической отрасли в Удмуртской республике // Проблемы региональной экономики. - Ижевск, 2003, №5-6. С.76-80

5. Елонов К.В. Особенности оперативно-календарного планирования в единичном производстве крупногабаритных поковок // Материалы работ Всероссийской научно-практической конференции «Совершенствование системы управления организацией в современных условиях».- Пенза1 2004. -С 147-150.

6. Елонов К.В. Модель и алгоритм решения сменно-суточного задания в единичном производстве металлургии // Устойчивое развитие экономики России на современном этапе (Федеральные и региональные аспекты) // Материалы II Всероссийской научно-практической конференции В 2ч. - Ч. I. -Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2004. - С.82-88.

7. Елонов К.В., Лялин BE, Павлов К.В. Система календарного планирования в металлургическом производстве региона. Учебное пособие. Мурманск-Ижевск: Изд-во Кольского научного центра РАН, 2004. 152с. (8,83 пл).

8 «Обзор систем календарного планирования единичного производства на металлургических предприятиях»/ Елонов К.В., Павлов К.В.; Ижев. Гос. Тех ун-т - Ижевск, 2004. - 81с. - Библиогр. 55 назв. Рус. -Деп. в ВИНИТИ 14.09.04 №1471-В2004.

Блонов Константин Владимирович

Автореферат

Лицензия ЛР №020764 от 29.04.98 г.

Подписано в печать 01.10.04. Формат 60x84 1/16. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд.л. 1,81. Усл. печ.л. 1,37 Тираж 100 экз. Заказ № 274/1.

620014, г. Екатеринбург, ул. Московская - 29, Издательство Института экономики УрО РАН

118 65 8

РНБ Русский фонд

2005-4 20372

Введение.

1. Система календарного планирования единичного производства на металлургических предприятиях.

1.1. Особенности трансформации планирования в условиях рыночных отношений.

1.2. Модели календарного планирования и критерии их оптимизации в единичном производстве.

1.3. Выводы по главе.

2. Анализ состояния и динамика развития металлургической отрасли РФ и Удмуртии.

2.1. Тенденции развития и динамика основных показателей функционирования металлургической отрасли РФ.

2.2. Анализ динамики основных показателей деятельности предприятий черной металлургии в Удмуртии.

2.3. Металлургический комплекс АО «Буммаш» как объект исследования.

2.4. Выводы по главе.

3. Направления развития системы календарного планирования на металлургическом производстве.

3.1. Проблемы и недостатки действующей системы календарного планирования единичного производства на металлургических предприятиях.

3.2. Основные направления совершенствования системы планирования и управления металлургическими предприятиями при рыночных отношениях.

3.3. Оптимизационные модели в системе календарного планирования на металлургических предприятиях единичного производства.

3.4. Результаты практической реализации системы календарного планирования.

3.5. Выводы по главе.

Актуальность темы исследования. Переход к рыночным методам управления промышленными предприятиями поставил многих руководителей старой формации в тупик. Неопределенность рыночной среды усилила неопределенность производственной среды, резкий экономический спад поставил многие предприятия на грань катастрофы и банкротства.

Многие методы экономического управления предприятием, используемые в период планового управления, перестали соответствовать реальному протеканию производственных процессов. Опыт предприятий, успешно работающих в рыночной экономике промышленно развитых стран, практически не может быть использован в России без адаптации к существующим реалиям. В этих условиям многие руководители пытаются решить локальные задачи, направленные на повышение устойчивости предприятий.

В то же время, основными показателями, отражающими уровень деловой активности, а также результативности работы предприятия, являются показатели прибыли, рентабельности и оборачиваемости капитала. Известно, что на уровень рентабельности производства продукции решающее влияние оказывают два фактора: цена товара на рынке и уровень себестоимости производства товара. В свою очередь масса прибыли, как и уровень себестоимости на единицу продукции, зависят также и от объема продаж товаров. Соответственно, оборачиваемость капитала в значительной мере определяется объемом продаж.

Вопрос повышения объема продаж далеко не всегда зависит только от руководителя предприятия. Большее влияние оказывают также конъюнктура рынка и уровень конкуренции. В то же время вопрос конкурентоспособности предприятия напрямую зависит от величины издержек на производство продукции. Чем больше запас финансовой прочности, чем выше доля валовой маржи в цене товара, тем больше у руководителя резервов для конкурентной борьбы на рынке. Конечно, цена не является единственным фактором конкурентоспособности. Однако, если говорить о типовой продукции производственного назначения, в нашем случае это кованые стальные полуфабрикаты, по которым достаточно формализованы требования по химическому составу, прочности и т.д., то цена здесь является основным фактором наряду со сроками выполнения заказа. В этих условиях важное значение имеет совершенствование системы методов и приемов календарного планирования, используемых на предприятии.

Таким образом, применительно к теме исследования важнейшей задачей календарного планирования является обеспечение производства единичных заказов в сроки, оговоренные с заказчиком в договоре, а также с минимальной себестоимостью их изготовления.

В настоящее время наблюдается развитие предприятий - мини-заводов, производящих продукцию единичными партиями. Мини-заводы в России образуются в основном на базе имеющихся мощностей крупных предприятий путем организационного и технологического выделения. Именно такие производства являются наиболее сложными объектами для реализации эффективной системы планирования. Опыт зарубежных стран также показывает, что будущее металлургии за мини-заводами, выпускающими продукцию достаточно узкого назначения, в том числе продукцию единичного и мелкосерийного производства. Именно мини-заводы, работающие по модульным технологиям, - будущее металлургии единичного и мелкосерийного производства.

Основные преимущества мини-заводов сводятся к следующему: простота и надежность оборудования, его малые масса и энергоемкость, гибкость технологии, незначительные производственные площади, широкий сортамент выпускаемой продукции, низкие капиталовложения, невысокая потребность в штате, что в итоге дает низкую себестоимость продукции. В свою очередь, чтобы реализовы-вать эти преимущества на практике, необходимо иметь эффективную систему календарного планирования. Система должна позволять смоделировать производственный план, а также бизнес-процессы по его реализации таким образом, чтобы достигать максимально положительного результата, начиная от стадии приема заказов на изготовление и формирование портфеля заказов до сменно-суточного задания на производство продукции.

Настоящая диссертация посвящена разработке системы календарного планирования единичного металлургического производства крупногабаритных поковок. Поковки являются основной продукцией металлургических мини-заводов, работающих по модульным технологиям. Если говорить о степени научной разработанности данной проблемы, то следует отметить, что данная тема в таком подот-раслевом значении ранее практически не разрабатывалась в отечественной науке. Все это и определяет актуальность темы исследования.

Объектом исследования является единичное металлургическое производство региона.

Предметом исследования является система календарного планирования единичного металлургического производства.

Цель исследования состоит в разработке рекомендаций по совершенствованию системы календарного планирования единичного металлургического производства крупногабаритных поковок, что дает возможность снизить потребность средств, связанных в незавершенном производстве, и повысить качество текущего планирования.

В соответствии с целью исследования в диссертационной работе решаются следующие задачи:

Выявить особенности адаптации металлургических предприятий с единичным типом производства крупногабаритных поковок к рыночным условиям;

Создать сетевые модели подготовки, запуска в производство и выпуска крупногабаритных поковок;

Осуществить обоснование и выбор методов определения потребности в трудовых ресурсах и длительности цикла изготовления изделий на стадии их проектирования;

Применить на практике экономико-математические методы календарного планирования, позволяющие учесть стадии и особенности хозяйственного процесса в единичном производстве, а также наиболее эффективно сформировать производственную программу;

Разработать модели и алгоритмы межцехового планирования, сменносуточного задания, учитывающие все необходимые требования для своевременного выполнения заказов, а также состояние дел с обеспечением производства.

Изученность темы исследования. Общие теоретические положения о системе планирования, а также исследование научных и методологических проблем развития планирования на разных уровнях и в различных аспектах представлены в работах Акоффа Р.Л., Алексеевой М.М., Бухалкова М.М., Краюхина Г.А., Крука Д.М., Новожилова В.В., Павлова К.В. Смирнова С.А., Уткина Э.М. и др. Экономико-математические методы календарного планирования, в том числе оперативно-календарного планирования производства, а также сетевые методы весьма глубоко изучены в работах Бездудного Ф.Ф., Бугаева В.Б., Испиряна Г.П., Канторовича Л.В., Ковалевского A.M., Лившица Э.М., Павлова А.П., Перевозщикова Ю.С., Португала В.М., Софроненко В.А., Шкурбы В.В., Шубки-ной И.В. и др.

Вопросы информационных технологий изучены в работах Данильченко И.А., Нелидова И.Е., Парамонова Ф.И., Первина Ю.А., Португала В.М. и др.

Следует отметить, что именно по календарному планированию единичного производства в металлургии число научных работ в настоящее время очень незначительно и в них не анализируется весь комплекс актуальных проблем. В этой связи, прежде всего можно выделить несколько глав учебника, написанного Соколициным С.А., Кузиным Б.И. и др., посвященные особенностям производственного планирования работы литейных и кузнечно-прессовых цехов, но не металлургических, а машиностроительных предприятий. В то же время из некоторых работ, посвященных единичному и мелкосерийному машиностроительному производству, можно использовать с необходимыми коррективами определенные методы и алгоритмы применительно к металлургической отрасли. Речь идет о работах Бадаша Х.З., Бугаева В.Б., Испиряна Г.П., Краюхина Г.А., Лебеденко Т.А., Летенко В.А., Марголина А.Л., Новожилова В.В., Первина Ю.А., Потехина И.П., Португала В.М., Семенова А.И., Сергеева Г.А., Татевосова К.Т., Шкурбы В.В., и др.

Таким образом, изучение источников показало, что практически все основные вопросы системы календарного планирования единичного металлургического производства крупногабаритных поковок исследованы в совершенно недостаточной степени. Как отмечалось выше, для решения поставленных задач с некоторыми коррективами могут быть использованы методы, разработанные для единичного производства машиностроительной отрасли промышленности. В то же время существующие методики не учитывают несовершенных условий производства и рыночные колебания спроса и предложения. Поэтому потребность в разработке адекватной методики календарного планирования работы мини-заводов, в которой учитывались бы конкретные факторы рыночной среды и условия производства, определила выбор темы исследования, его цель и задачи.

Теоретической и методологической основой исследования является системный подход к анализу деятельности предприятия. Основными методами исследования, используемыми в работе, являются: философские и, прежде всего, метод восхождения от абстрактного к конкретному, общенаучные (анализ, синтез, индукция, дедукция, сравнение, обобщение, аналогия), экономико-математические методы, экономический анализ и вероятно-статистические методы.

Информационную базу исследования образуют научные работы по внутрифирменному планированию, учебники, монографии, научные статьи, публикации Госкомстата РФ и Удмуртской республики, практические материалы, собранные автором во время работы на металлургическом модуле АО «Буммаш».

Научная новизна диссертации заключается в разработке комплекса экономико-математических моделей и алгоритмов, служащих реализации задач системы календарного планирования на металлургических предприятиях с единичным типом производства.

К наиболее важным результатам, выносимым на защиту, относятся:

1. разработана методика определения трудоемкости и расчета стоимости поковок на этапе преддоговорной работы с заказчиком;

2. созданы экономико-математические модели календарного планирования, позволяющие сформировать оптимальный портфель заказов и производственную программу;

3. разработана модель решения задачи месячного / квартального планирования, 8 позволяющая сформировать реальные межцеховые планы производства, которые учитывают договорные обязательства предприятия по срокам выполнения заказов;

4. создана модель решения задачи сменно-суточного планирования и сформулирован алгоритм ее решения. Данная модель учитывает текущее состояние дел с обеспечением производства ресурсами и позволяет гибко корректировать план по срокам запуска поковок в производство.

Практическая значимость данной работы обусловлена тем, что в ней предложены конкретные модели и реализующие их алгоритмы, устраняющие негативные аспекты действующей системы календарного планирования, а также совершенствующие эту систему на металлургических предприятиях с единичным типом производства. Поставленные и решенные в работе задачи имеют большое практическое значение в отношении разработки эффективной производственной программы, обоснования месячного / квартального планов производства и составления сменно-суточного задания. Положения диссертации также могут быть использованы в учебных курсах по планированию и прогнозированию в условиях рынка, преподаваемых на экономических факультетах вузов.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационного исследования были представлены на Всероссийской научно-практической конференции «Совершенствование системы управления организацией в современных условиях» ВК-9-44, (Пенза, 2004) и II Всероссийской научно-практической конференции устойчивого развития экономики России на современном этапе (Федеральные и региональные аспекты) ВК-15-44 (Ижевск, 2004).

Предложенные направления совершенствования системы календарного планирования были внедрены автором на типичном представителе объекта исследования - металлургическом модуле АО «Буммаш». Экономический эффект от внедрения составил 9517 тыс. руб. в виде снижения потребности в оборотных средствах, связанных в незавершенном производстве. Результаты реализации новых научных положений на АО «Буммаш» показали их высокую эффективность и подтвердили практическую значимость.

Результаты работы отражены в 8 научных трудах: 1 изданное учебное пособие (152 стр.), 2 публикации в трудах всероссийских конференций, 1 статья в сборниках научных трудов (81 стр.), 4 статьи в научно-практических журналах.

Структура и содержание работы. Работа состоит из основной части и приложений. Основная часть состоит из введения, трех глав и заключения.

Введение содержит обоснование актуальности темы, формулировку цели и задач диссертационного исследования, основные положения, выносимые на защиту, а также здесь определяется содержание и раскрываются методы выполнения работы.

3.5. Выводы по главе

В результате проведенных исследований автором получены следующие выводы и результаты:

1. Действующая на предприятии система календарного планирования не соответствует требованиям, предъявляемым рыночной экономикой к хозяйствующему субъекту. Применительно к металлургическим предприятиям, выпускающим единичными партиями крупногабаритные поковки, целью функционирования системы является обеспечение изготовления запрашиваемой потребителями продукции в требуемые сроки при ограниченных ресурсах с максимальной прибылью;

2. В результате определения целей исследования в данной главе были рассмотрены и решены следующие задачи:

- Выявлены особенности адаптации металлургических предприятий единичного типа производства крупногабаритных поковок к рыночным условиям;

- Так как было установлено, что в единичном и мелкосерийном металлургическом производстве использование стохастических моделей по ряду причин затруднено, было определено, что при создании системы внутрифирменного планирования должны использоваться детерминированные сетевые модели для квартального и месячного планирования. В результате, были созданы сетевые модели подготовки, запуска в производство и выпуска крупногабаритных поковок, позволяющие оптимизировать производственное планирование размещения заказов на предприятии, а также добиваться своевременного выполнения заказа и его сдачи заказчику;

- В результате применения экономико-математических методов были созданы модели планирования, позволяющие учесть ход производственного процесса в единичном производстве, а также наиболее эффективно сформировать производственную программу. Решение задачи формирования производственной программы заключено в выборе из портфеля наиболее "выгодного" для предприятия набора заказов. Под "выгодностью" понимается то, что набор должен обеспечивать достижение заданного уровня объемных технико-экономических показателей работы предприятия и при этом некоторая функция-критерий должна достигать своего экстремума в условиях определенных ограничений. Предложены два варианта целевой функции этой задачи, ограничения и укрупненный алгоритм ее решения.

- Предложены модели месячного/квартального планирования, а также сменно-суточного задания, учитывающие все необходимые требования для своевременного выполнения заказов, а также состояние дел с обеспечением производства.

3. Анализ результатов реализации предложенных разработок на примере металлургического модуля АО «Буммаш» показал их высокую эффективность.

Заключение

В настоящее время отечественная экономика находится на стадии переходного периода и многие методы планирования, характерные для плановой экономики, либо не работают, либо работают неэффективно. В то же время методы планирования, используемые в рыночной экономике зарубежных стран, не соответствуют экономической среде переходного периода как таковой и современным отечественным реалиям, в частности. В большей степени это относится к оперативно-календарному планированию, которое в настоящее время находится на стадии систематизации материалов и попыток выявить закономерности и принципы его осуществления в современных условиях.

Диссертация посвящена разработке методов и моделей календарного планирования металлургических предприятий единичного и мелкосерийного производства крупногабаритных поковок, адаптированных к условиям рынка и обеспечивающих эффективное использование ресурсов для достижения поставленных целей и ставит своей целью разработку системы внутрифирменного планирования и управления, адаптированной к рыночным условиям

Поставленные в работе задачи выполнены полностью. В части получения новых научных положений и результатов следует отметить разработку научно-обоснованной методики месячного планирования металлургического производства на базе комплекса моделей решения оптимизационных задач, позволяющих получить близкие к оптимальным планы.

В практическом плане разработанные модели системы, методика оценки потребности в ресурсах на стадии проектирования, а также алгоритмы и программное обеспечение позволили создать систему календарного планирования металлургического предприятия, которая в целом или частично может быть реализована на большинстве металлургических предприятий.

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы: 1. Предложенная технология разработки системы календарного планирования обеспечивает создание систем планирования, работающих в рациональном взаимодействии с системами учета и управления ресурсами.

2. Показано, что оценку потребности в трудовых ресурсах и длительность производственного цикла на стадии проектирования следует производить с помощью различных методов, наиболее эффективные из которых связаны с обращением к блоку накопленной информации о ранее выпущенной продукции, а также с расчетами возможных резервов экономии на материалах с учетом достигнутого уровня технологии.

3. Разработанные модели календарного планирования обеспечивают оптимизацию затрат на производство продукции и реализацию эффективных систем внутрифирменного планирования.

4. Разработанный комплекс математических моделей и алгоритмов успешно функционируют в составе реализованной на их основе системы календарного планирования металлургического предприятия с единичным и мелкосерийным типом производства.

5. Дальнейшие исследования систем и моделей календарного планирования следует проводить в направлении адаптации типовых корпоративных информационных систем к условиям функционирования отечественных предприятий.

1. Автоматизированные системы управления предприятием / Под ред. Давненко.- Киев, «Наукова думка», 1966.

2. Акофф Р.Л. Планирование будущего корпорации / Пер. с англ. М.: Прогресс, 1985.-326 с.

3. Алексеева М.М. Планирование деятельности фирмы. М.: Финансы и статистика, 1997. -248 с.

4. Асаул А., Стасовский Ю. Организация и функционирование мини-заводов в металлургии // Экономист. №8. 2001. С. 39-45.

5. Бабунашвили М.К., Бермант М.А., Руссман И.Б. Контроль и управление в организационных системах// «Экономика и математические методы».-1969.-№2-С. 67-74.

6. Басманов И.А. Теоретические основы учета и калькулирования себестоимости промышленной продукции. М.: Финансы, 1970.- 168 с.

7. Бездудный Ф.Ф., Павлов А.П. Математические методы и модели в планировании текстильной и легкой промышленности. М.: Легкая промышленность, 1979. 192 с.

8. Бойцов В.В. Проблемы качества в кузнечно-штамповочном производстве// -"Кузнечно-штамповочное производство". 1995.- № 10, С. 25-27.

9. Большой экономический словарь / Под ред. А.Н. Азрилияна.- М.: Ин-т новой экономики, 1999. 576 с.

10. Ю.Бугаев В.Б., Португал В.М. К вопросу оптимизации сменносуточного планирования мелкосерийного производства / В кн.: Анализ и моделирование экономических процессов, вып. 6. Горький, 1975. С. 89-93.

11. П.Буданов И. Металлургия: состояние и перспективы // Вопросы экономики №11. 2001. С. 51-56.

12. Бурдюк В.Я. О задаче т станков (т>2) // «Кибернетика». 1969. №3. С. 2328.

13. Бухалков М.И. Внутрифирменное планирование: Учебник. 2-е изд., испр.и доп. М.: ИНФРА-М, 2001. - 400 с.

14. Визгунов Н.П., Португал В.М. Исследование ветвящихся алгоритмов решения задач теории расписаний/ В кн.: Анализ и моделирование экономических процессов, вып. 4. Горький, 1974. С. 45-49

15. Винокуров В.А. Организация стратегического управления на предприятии. М.: Центр экономики и маркетинга, 1996. - 160 с.

16. Генкин Б.М. Экономика и социология труда. Учебник для вузов. -3-е изд., доп. М.: Издательство НОРМА (Издательская группа НОРМА— ИНФРА • М), 2001. —448 е.

17. Генкин Б.М., Петроченко П. Ф., Бухалков М. И. и др. Нормирование труда. Учебник. М.: Экономика, 1985. - 272 с.

18. Герштенкерн С .Я. О показателе объема производства литейных цехов// Литейное производство.- 1961.- № 10. С. 27-28.

19. Голыптейн Е.Г. Задачи линейного программирования транспортного типа. М.: «Наука», 1969. С. 78-86.

20. Давыдов В.Г., Тунянкин Ф.В., Шадский A.A., Пилипенко А.Л. Современное состояние и перспективы развития технологии производства крупногабаритных штампованных полуфабрикатов// "Кузнечно-штамповочное производство".- 1986.- № 2,- С. 16-18.

21. Данильченко И.А. и др. Проектирование АСУП на основе типовых решений. М.: «Статистика», 1977. 213 с.

22. Друри К. Введение в управленческий и производственный учет. М.: Аудит, 1994.-560 с.

23. Елонов К.В. Методы формирования портфеля заказов в единичном металлургическом производстве крупногабаритных поковок // Вестник Удмуртского государственного университета. Ижевск. - 2003. - С. 84-89.

24. Елонов К.В. Налоги как инструмент восстановления инвестиционной привлекательности предприятий реального сектора российской экономики // Проблемы региональной экономики. Ижевск, 2001, №1-3 с. 423-434.

25. Елонов К.В. Применение экономико-математических методов в оперативном планировании единичного металлургического производства //174

26. Вестник Удмуртского государственного университета. Ижевск.- 2002.-№3. С. 56-64.

27. Елонов К.В. Тенденции развития металлургической отрасли в Удмуртской республике // Проблемы региональной экономики. Ижевск. - 2003. №5-6. С. 76-80.

28. Иванов П.А. Улучшить технико-экономические показатели кузнечно-штамповочного производства // Кузнечно-штамповочное производство. 1981,-№ 10,-С. 34-36.

29. Идрисов А.Б., Картышев C.B., Постников A.B. Стратегическое планирование и анализ эффективности инвестиций. М.: Информационно-издательский дом Филинъ, 1998. - 185 с.

30. Испирян Г.П. Математические методы и модели в планировании и управлении в легкой промышленности. Киев: Наукова думка, 1978, 210с.

31. Испирян Г.П., Чмелев B.C. Организация, планирование и управление предприятием легкой промышленности: Учебник для студентов вузов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 448 с.

32. Календарное планирование / Под ред. Р.В. Шелестова М., «Прогресс», 1966. -214 с.

33. Камнев П.В. О методах планирования кузнечно-штамповочного производства//Кузнечно-штамповочное производство. 1972, № 8, С. 35-36.

34. Камнев П.В. Организация и планирование производства в кузнечных цехах/ Под общ. ред. Камнева П.В. и Артошенко А.П. Изд. 3-е, перераб. и доп. Л.: Машиностроение, 1980. 95 с.

35. Канторович Л.В. Экономический расчет наилучшего использования175ресурсов. М.: АН СССР, 1960. - 135 с.

36. Канцедал С.А., Максимов Ю.Б. Об оптимизации системы календарно-плановых процедур в мелкосерийном производстве // Механизация и автоматизация управления. 1976. - №4. - С. 121-139.

37. Ковалевский A.M. Перспективное планирование на промышленных предприятиях и в производственных объединениях. М.: Экономика, 1973. -320 с.

38. Ковалевский A.M. Техпромфинплан в новых условиях и типовая методика его разработки. М., «Экономика», 1967. С. 67-98.

39. Кодацкий В.П. Методы расчета цены изделия // Финансы. №10, 1997. С. 21-28.

40. Конвей Р.П., Максвелл В.И., Миллер J1.B. Теория расписаний. М., «Наука», 1975. 318 с.

41. Краюхин Г. А. Планирование на предприятиях (объединениях) машиностроительной промышленности. Учебник. М.: Высшая школа, 1984.-312 с.

42. Крыньский Х.Э. Математика для экономистов. М.: Статистика. - 1970. -580 с.

43. Лебедев В.М. Иностранные инвестиции в экономике России тенденции развития // Финансы. - №8. - 2001. - С. 43-49.

44. Лебеденко Т.А. Трудоемкость изделий в системе экономического обоснования предпринимательской деятельности предприятия.176

45. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук. На правах рукописи. Ижевск. 2003 год.

46. Лебединский Н.П. Основы методологии планирования и автоматизации плановых расчетов. М.: Экономика, 1989. - 272с.

47. Левин B.C. Управление себестоимостью поковок и штампованных заготовок. /Кузнечно-штамповочное производство. 1990. № 6. С. 27-28.

48. Левин B.C. Хозрасчет производственного участка кузнечного цеха // Кузнечно-штамповочное производство. 1984. № 4. С. 38-40.

49. Лившиц Э.М. Исследование некоторых алгоритмов оптимизации сетевых моделей. «Экономика и математические методы». 1968. №3.

50. Магницкая М.В., Новоселов Н.И. Использование новой калькуляционной единицы для планирования себестоимости в кузнечно-прессовых цехах при единичном и мелкосерийном производстве // Кузнечно-штамповочное производство. 1980. № 10. С. 34-35.

51. Макаренко М.В., Махалина О.М. Производственный менеджмент: Учеб. пособие для вузов.- М.: Изд-во ПРИОР, 1998. 384с.

52. Мироносецкий Н.Б. Экономические-математические методы календарного планирования. Новосибирск: «Наука», 1973. 341 с.

53. Моисеева Н.И., Анискин Ю.П. Современное предприятие: конкурентоспособность, маркетинг, обновление. М.: Внешторгиздат, 1993.-243 с.

54. Мэнефилд Э. Экономика научно-технического прогресса. Пер. с англ. -М.: Прогресс, 1970.- 189 с.

55. Нелидов И.Е., Никонова Л.Г. Разработка техпромфинплана с применением ЭВМ. М.: «Машиностроение», 1970. -265 с.

56. Организация и планирование производства на металлургическом предприятии. / Под. ред. М.: «Высшая школа», 1972. - 345 с.

57. Организация, планирование и управление машиностроительным предприятием. Учебник ч.2. Внутризаводское планирование / Под. редакцией В.А. Летенко и Б.Н. Радионова. М.: Высшая школа, 1976. - 232 с.

58. Организация, планирование и управление предприятием машиностроения: учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов / И.М. Разумов, A.A. Глаголева, М.И. Ипатов, В.П. Ермилов. М. -Машиностроение. - 1982. - 544 с.

59. Организация, планирование и управление промышленным предприятием: учебник для эконом вузов / Под ред. Д.М. Крука. М.: Экономика, 1982. 376 с.

60. Основные показатели работы промышленности Удмуртской республики. Ижевск: госуд. Комитет УР по статистике. 2002г. - 189 с.

61. Парамонов Ф.И. Автоматизация управления групповыми поточными линиями. М., «Машиностроение». 1973. - 292 с.

62. Первин Ю.А., Португал В.М. Планирование мелкосерийного производства в АСУП. М., «Наука». 1973. - 245 с.

63. Перевощиков Ю.С., Лебеденко Т.А. О квалиметрическом методе определения трудоемкости крупногабаритных поковок // Всесоюзное совещание «Противозатратные системы повышения качества продукции», тез. докл. М.: 1991, С. 34-35.

64. Пиндайк P.C., Рубинфельд Д.Л. Микроэкономика (Сокр. Пер. с англ. М.: Экономика, 1992. -510 с.

65. Португал В.М., Марголин А.Л. Автоматизация оперативного управления178машиностроительным предприятием. М, «Статистика», 1976, 168 с.

66. Проблемы совершенствования методов распределения затрат литейного производства. М.,. /С-ХП НИИмаш/., 1975. 55 с.

67. Пушкин П.С., Овчинников С.И. Научная организация труда и техническое нормирование. М.: Легкая проышленность, 1976. 195 с.

68. Радионов А.Р., Радионов P.A. Управление производственными запасами / Менеджмент в России и за рубежом. 1999, №1. С. 49-58.

69. Семека A.B., Сорокин И.А., Суханов A.A. Оперативное планирование производства крупных поковок // Кузнечно-штамповочное производство. 1982, № 7, С. 36-37.

70. Семенов А.И., Португал В.М. Задачи теории расписаний в календарном планировании мелкосерийного производства, М., «Наука», 1972. 217 с.

71. Сергеев Г.А. Имитационное моделирование квалиметрического показателя качества изделия на стадии проектирования // Всесоюзное совещание «Противозатратные системы повышения качества продукции», тез. докл. М.: 1991. С. 41-42.

72. Сергеев Г.А., Бадаш Х.З., Потехин И.П. Внутрифирменное планирование в машиностроительном производстве: Учебное пособие. / Под общей редакцией Х.З. Бадаша. Ижевск: Институт экономики и управления УдГУ, 2000.-231 с.

73. Смирнов С. А. Стратегическое планирование. / Московский государственный университет экономики, статистики и информатики. М. 1998.- 165 с.

74. Саати Т., Керне К. Аналитическое планирование организации систем: Пер. с англ. -М.: Радио и связь. 1991. - 156 с.

75. Соколицин С.А., Кузин Б.И. Организация и оперативное управление машиностроительным производством. Учебник. М.: Машиностроение.1791998.-527с.

76. Соколов А.Н. Состояние и развитие технологии ковки крупных слитков // Кузнечно-штамповочное производство. 1985. - № 8. - С. 35-36.

77. Состояние и проблемы развития кузнечно-штамповочного производства. M., /С-Х-3, С-Х11 НИИмаш/, 1975.- 138 с.

78. Софроненко В.А. Математическое и электронное моделирование задачи оптимального календарного планирования. Минск: Наука и техника. 1972. -212с.

79. Социально-экономическое положение Удмуртской республики. Ижевск: Госуд. комитет УР по статистике, 2001г. - 185 с.

80. Стратегическое планирование / Под. ред. Уткина Э.А. М.: Ассоциация авторов и издателей «Тандем». Издательство: ЭКМОС, 1998. - 440 с.

81. Сухова Л.Ф., Чернова H.A. Практикум по разработке бизнес-плана и финансовому анализу предприятия: Учеб. Пособие. М.: Финансы и статистика, 2000. - 160с.

82. Сытник В.Ф. АСУП и оптимальное планирование. Киев: Виша шк. 1977. -310с.

83. Татевосов К.Т. Основы оперативно-производственного планирования на машиностроительном предприятии: учебное пособие для инженерно-экономических специальностей вузов. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Машиностроение. 1985. - 278с.

84. Фатхутдинов P.A. Разработка управленческого решения: Учеб. Пособие. -М.: ЗАО Бизнес-план Интел-Синтез. 1997. - 208 с.93 .Финансовый менеджмент: теория и практика: Учебник под ред. Е.С. Стояновой. М.: Перспектива, 1996. - 405 с.

85. Финансы предприятий: Учебн. Пособие / Колл. Авторов под ред. Е.И. Бородиной. М.: Банки и биржи, ЮНИТИ. - 1995. - 412 с.

86. Хейне П. Экономический образ мышления: Пер. с англ. М.: Новости, 1991.-765 с.

87. Хорнгрен Ч., Фостер Дж. Бухгалтерский учет: управленческий аспект: Пер. с англ./ Под ред. Я.В. Соколова. М.: Финансы и статистика, 2000. - 342 с.180

88. Хоскинг А. Курс предпринимательства: Практическое пособие. Пер. с англ. - М.: Междунар. отнош., 1993. - 324 с.

89. Царев В.В. Автоматизация многоцелевого оперативно-производственного планирования на промышленных предприятиях. Л.: Изд-во ЛГУ. - 1984. -136 с.

90. Шкурба В.В. Планирование дискретного производства в условиях АСУ. Киев: «Техника», 1975. 289 с.

91. Шкурба В.В., Подчасова Т.П., Пшичук А.Н., Тур Л.П. Задачи календарного планирования и методы их решения. Киев: «Наукова думка», 1966.-287 с.

92. Шубкина И.П. Оптимальные решения в управлении предприятием. Новосибирск, «Наука», 1969. 324 с.

93. Эванс Д., Берман Б. Маркетинг / Сокр. пер. с англ. М.: Экономика. -1990.-350 с.

94. Экономика и бизнес / Под. ред. В.В. Кашаева. М.: МГТУ им. Баумана, 1993.-231 с.

95. Экономика предприятия: учебник для вузов / В.Я. Горфинкель, Е.М. Купряков, В.П. Прасолова и др. / Под ред. проф. В.Я. Горфинкеля, проф. Е.М. Купрякова. -М.: Банки и биржи, ЮНИТИ, 1996. 367 с.

96. Экономико-математические модели в организации и планировании промышленного предприятия: Учеб. пособие / Кузин Б. И., Горбоконь А. А., Тютюкин В. К., Чернова Г. В.—Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1982.- 336 с.

97. Энтони Р., Рис Дж. Учет: ситуации и примеры. М.: Финансы и статистика, 1993. - 558 с.

98. Эффективность капитальных вложений. Сборник утвержденных методик. М.: Экономика. 1983. - 125 с.

99. Ялалтдинов А.Г., Козлов Ю.И, Завьялова В.И. Сравнительная экономическая эффективность различных методов штамповки // Кузнечно-штамповочное производство. 1984. - № 10. - с. 36-37.5 9 12

100. Рис. 1 Взаимосвязь задач планирования в системе управления предприятия с единичным типом организации производства.