WWW.KONF.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Авторефераты, диссертации, конференции
 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |

«МЕТОДОЛОГИЯ И ИНСТРУМЕНТАРИЙ ОРГАНИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ СБАЛАНСИРОВАННЫМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ ...»

-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П. КОРОЛЁВА



(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»

(СГАУ)

На правах рукописи

АНТИПОВ ДМИТРИЙ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ

МЕТОДОЛОГИЯ И ИНСТРУМЕНТАРИЙ ОРГАНИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ

СБАЛАНСИРОВАННЫМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ

ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО

ПРЕДПРИЯТИЯ

05.02.22 – Организация производства (машиностроение) Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук

Научный консультант Гришанов Геннадий Михайлович, доктор технических наук, профессор Самара – 201

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………… Глава 1. Теоретические подходы к обеспечению сбалансированного взаимодействия элементов производственной системы…… 19

1.1 Проблемы сбалансированного взаимодействия процессов производственной системы, влияющих на производительность и качество………………………… 19

1.2 Моделирование условий сбалансированного взаимодействия элементов производственной системы

1.3 Особенности обеспечения производительности и качества производственных процессов машиностроительного предприятия…………………… 39

1.4 Направления обеспечения сбалансированного взаимодействия элементов производственной системы

1.5 Выводы по главе………………………………………… 58 Глава 2. Разработка методологии организации и управления сбалансированным взаимодействием элементов производственной системы…………………………………...

2.1 Разработка структурной модели методологии организации и управления сбалансированным взаимодействием элементов производственной системы…………………………………………………..

2.2 Разработка целевых функций для производственного процесса производственной системы…………………. 6

2.3 Совершенствование подходов к организации производственных процессов для обеспечения производительности и качества……………………….. 81

2.4 Разработка методики оперативного управления производственными процессами, обеспечива

–  –  –

ВВЕДЕНИЕ

Современные рыночные условия можно характеризовать как «борьба за каждого потребителя», т.к. высокая конкуренция в таких отраслях промышленности как автомобилестроение и авиастроение заставляет постоянно бороться за предпочтения потребителя машиностроительной продукции и повышать конкурентоспособность продукции. С изменениями, происходящими на рынке, меняются и подходы к организации и управлению производством. Современные тенденции предполагают повышение гибкости производства, выраженное в выполнении индивидуальных требований заказчиков (переход от массового и серийного производства к производству под заказ), увеличение производительности производственных процессов для возможности расширения доли рынка, а также обеспечение эффективности производства продукции. Особенно это актуально для предприятий единичного типа производства, изготавливающих сложную машиностроительную продукцию (узлы и агрегаты авиационной и машиностроительной техники, штамповую и станочную оснастку, высокоточный режущий инструмент, металлоконструкции и др.).

Для обеспечения конкурентоспособности предприятия и выполнения требований потребителей производственная система (ПС) машиностроительного предприятия должна обеспечить максимальную эффективность функционирования, выраженную показателями:

производительность ПС; временем производственного цикла выполнения заказов; объемам запасов незавершенного производства (НЗП);

трудоемкостью изготовления заказов, включающую в себя дополнительную трудоемкость на доработку и устранение несоответствий по качеству.

Однако, на достижение целевых показателей эффективности ПС влияют негативные внешние и внутренние факторы – системные ограничения, возникающие из-за отсутствия сбалансированности взаимодействия элементов ПС.





Элементы ПС – процессы, необходимые для выполнения заказа на выпуск продукции, включающие в себя производственный персонал, необходимое технологическое оборудование, оснастку и инструмент, применяемые на производственных участках, а также объекты инфраструктуры и производственной среды, информационную систему и другие средства труда, необходимые для их эффективного функционирования. Процессы ПС взаимосвязаны между собой и представляют собой процессы организации и управления ПС, процессы создания продукции и обеспечивающие процессы. Процессы создания продукции взаимосвязанные процессы: получение заказа; анализ требований потребителя к характеристикам продукции и поставкам;

проектирование и разработка продукции, включающие в себя конструкторскую и технологическую проработку заказа; обеспечение материалами и комплектующими для выполнения заказа; производственный процесс; поставка потребителю. Производственный процесс, состоящий из производственных участков, определяющих последовательность прохождения заказа, представляет собой «производственную цепь». Под сбалансированностью понимается такое состояние элементов ПС, при котором их характеристики принимают такие оптимальные значения, при которых обеспечивается получение максимального эффекта ПС в целом.

Причиной отсутствия сбалансированности в системе является отличие в ключевых характеристиках ее элементов «производственной цепи» таких как производительность, качество выполнения тех. операций, время производственного цикла, объем запасов НЗП, что в итоге приводит к тому, что элементы ПС не могут получить максимум своей эффективности. Если же все элементы ПС будут стараться обеспечить себе максимум эффективности, то в системе будут возникать потери, связанные с избыточными и не востребованными мощностями, что приведет к потере эффективности системы в целом.

Получение максимальной эффективности ПС в целом возможно только при обеспечении сбалансированного взаимодействия элементов ПС между собой («горизонтальное» взаимодействие), а также при балансе интересов между подсистемой управления ПС (центром) и объектами управления – элементами ПС («вертикальное» взаимодействие). Обеспечение сбалансированного взаимодействия элементов ПС реализуется за счет координационных управленческих воздействий на элементы ПС. Для этого необходимо совершенствовать механизмы организации и управления производством, реализуемые на основе процессного и системного подходов, тем самым обеспечивая сбалансированное взаимодействие элементов ПС.

Особенно актуальной эта задача является для предприятий единичного и мелкосерийного типа производства, так как они в большей степени подвержены изменению внешних и внутренних факторов.

На сегодняшний день не достаточно обеспечить выполнение производственной программы в краткосрочной перспективе. Необходимо обеспечить способность сбалансированного взаимодействия процессов ПС на протяжении длительного промежутка времени. Для этого предприятие должно обладать устойчивостью функционирования способностью

– достигать поставленные цели, осуществляя деятельность под воздействием системных ограничений, на протяжении длительного промежутка времени.

Условиями обеспечения устойчивости функционирования являются:

непрерывное увеличение объемов производства и реализации продукции;

повышение эффективности производственных процессов за счет снижения издержек при производстве и реализации продукции, управления запасами товарно-материальных ценностей; сокращение времени выполнения производственных заказов.

Диссертация содержит решения, предлагаемые для обеспечения сбалансированного взаимодействия элементов ПС машиностроительного предприятия, на основе совершенствования подходов к организации и управлению производством. Совершенствование механизмов координационного управления сбалансированным взаимодействием ПС машиностроительного предприятия позволит обеспечить максимальную производительность и качество в производстве.

Состояние изученности проблемы. Различные аспекты организации и управления производственными системами рассматриваются в трудах российских и зарубежных ученых, специалистов и практиков. Проблемы организации производства для обеспечения эффективности функционирования машиностроительных предприятий достаточно полно отражаются в трудах зарубежных и российских ученых. Большое значение в развитии теории и практики организации производства послужили научные труды отечественных и зарубежных авторов: Буркова В.Н., Васильева В.А., Гришанова Г.М., Кутина А.А., Засканова В.Г., Моисеева Н.Н., Гермейера Ю.Б., Новикова Д.А., Кононенко А.Ф., Цветкова А.В., Щепкина А.В., Arrow К.J., MaskinE.S., Голдратта Э. др. В работе использованы материалы научных конференций и семинаров, научных периодических изданий, авторефераты диссертаций.

Фундаментальными и прикладными исследованиями в области проектирования производственных систем машиностроительными предприятиями занимались российские и зарубежные ученые Бахтадзе Н.Н., Багриновский К.А., Волкович В.Л., Гвишиани Д.М., Глушков В.М., Дилигенский Н.В., Иванилова Ю.П., Ильясова Б.Г., Ириков В.А., Калянова Г.Н., Кутин А.А., Кононенко А.Ф., Морозов В.М., Нижегородцев Р.М., Петров А.А., Саати Т.Л., Фатхутдинов Р.А., HartE.R., и др.

Вопросами организации сбалансированного взаимодействия элементов производственной системы занимались такие ученые как Баркалов С.А., Бурков В.Н., Гришанов Г.М., Засканов В.Г., Новиков Д.А. и др. Однако, в существующих подходах не учитывается баланс интересов между участками

- «узкими» местами и всеми участками производственного процесса с целью обеспечения максимальной эффективности «узких» мест, а также между участками производственного процесса и системой организации и управления производством в целом, с целью получения максимальной эффективности производственной системы в целом.

Как отечественные, так и зарубежные авторы занимались исследованием отдельных аспектов повышения производительности и качества, таких, как проектирование организационных структур управления, организация и развитие процессного управления деятельностью предприятия, управление качеством продукции др. Среди них можно отметить Азарова В.Н., Бойцова Б.В., Бойцова В.В., Барвинка В.А., Васильева В.А., Гличева А.В., Глудкина О.П., Деминга Э., Джурана Д., Захарова М.Н., Исикава К., Лапидуса В.А., Макэлроя Дж., Окрепилова В.В., Тейлора Ф. У., Фейгенбаума А., Чайка И.И., Щипанова В.В. и др.

Вопросами обеспечения устойчивости функционирования производственных систем занимались Великанов К.М., Карлик Е.М., Климов А.Н., Колобов А.А., Коули С., Омельченко И.Н., Уайт Д.и др. Необходимо отметить немаловажную роль изучения устойчивости с точки зрения теории систем управления и системного подхода к управлению системами, которым занимались Болотова Л.С., Волкова В.Н., Денисов А.А., Емельянов А.А., Ланкин В.Е., Ногин В.Д., Татарова А.В., Федотов А.В., и др.

Несмотря на большое количество публикаций, посвященных теории организации и управления производством, на сегодняшний день не сформулированы единая методология и инструментарий организации и управления сбалансированным взаимодействием элементов производственной системы машиностроительного предприятия на основе совершенствования подходов к организации производства.

Выявленные проблемы обусловили актуальность выбранного исследования и определили постановку целей и задач диссертационного исследования.

Цель работы производительность и качество

–повысить производственных процессов машиностроительного предприятия единичного и мелкосерийного типа производства за счет разработки методологии организации и управления сбалансированным взаимодействием элементов производственной системы.

Задачи работы:

1. Провести анализ условий обеспечения сбалансированности взаимодействия элементов производственной системы для повышения производительности и качества производственных процессов при единичном типе производства.

2. Разработать математические модели оценки сбалансированности взаимодействия элементов производственной системы, а также механизм координационного управления, обеспечивающие организацию сбалансированного взаимодействия.

3. Разработать структурную модель методологии организации и управления сбалансированным взаимодействием элементов производственной системы для обеспечения ее максимальной эффективности, содержащую процедуры оценки сбалансированности и координационного воздействия.

4. Совершенствовать инструментарий организации и управления производственными процессами, алгоритмы и процедуры для обеспечения сбалансированности взаимодействия элементов производственной системы и эффективной реализации производственной программы.

5. Для практической реализации методологии организации и управления сбалансированным взаимодействием элементов производственной системы разработать технологию и инструментарий организации сбалансированного взаимодействия процессов производственной системы на основе внедрения процессного подхода.

6. Разработать технологию и инструментарий опережающего устранения системных ограничений, влияющих на производительность и качество производственных процессов. Провести классификацию координационных параметров, влияющих на устранение системных ограничений.

Разработать технологию и инструментарий организационного 7.

развития производственной системы для обеспечения устойчивости функционирования, в которой предложить подходы к оценке устойчивости функционирования. Разработать методику повышения уровня организационного развития производственной системы.

8. Провести практическую апробацию предлагаемых принципов, моделей, технологий и методик и оценить их эффективность на предприятиях машиностроения и авиастроения при единичном типе производства.

Область исследования соответствует специальности 05.02.22– Организация производства (П 9. - Разработка методов и средств организации производства в условиях технических и экономических рисков. П 11. Разработка методов и средств планирования и управления производственными процессами и их результатами) паспорта специальностей ВАК (технические науки).

Объект исследования: производственная система машиностроительного предприятия, единичного и мелкосерийного типа производства, выпускающего сложную техническую продукцию.

Предмет исследования: методологические подходы, инструментарий, технологии, механизмы организации и управления сбалансированным взаимодействием элементов производственной системы машиностроительного предприятия.

Методы исследования: фундаментальные принципы и методы теории организации и управления производством, теория активных систем, аппарат математического моделирования, теория систем и системный анализ, методология всеобщего управления качеством, теория ограничения систем, процессный подход, концепция бережливого производства, а также реальные экспериментальные исследования, проводимые с целью проверки адекватности теоретических положений.

Научная новизна исследования заключается в разработке методологических подходов и инструментария организации и управления производством, обеспечивающих сбалансированное взаимодействие элементов производственной системы для ее максимальной эффективности функционирования. Основные научные результаты, определяющие новизну проведенного исследования, состоят в следующем:

1. Разработана структурная модель методологии организации и управления сбалансированным взаимодействием элементов производственной системы, особенностью которой является установление сбалансированного взаимодействия как между центром и элементами производственной системы (вертикальное взаимодействие), так и между самими элементами (горизонтальное взаимодействие). В основе методологии лежат математические модели оценки сбалансированности взаимодействия элементов производственной системы, а также механизм координационного управления, содержащий процедуры формирования целевых функций элементов производственной системы и процедуру формирования координационных параметров.

2. Определены целевые функции для всего производственного процесса и для его участков, на основании которых обеспечивается сбалансированное взаимодействие в производственных процессах. Проведено согласование целевых функций участков «узких» мест со всеми участками производственного процесса.

3. Сформулированы новые подходы к организации и управлению производственными процессами, заключающиеся в структурировании производственного процесса и выделении участков «узких» мест и организации взаимодействия производственных участков, так, чтобы обеспечивалась максимальная эффективность участков «узких» мест.

Определены методы и процедуры оперативного управления хода производства, позволяющие планировать и контролировать загрузку «узких»

мест, тем самым обеспечивая максимальную производительность производственного процесса.

4. Создана технология и инструментарий сбалансированного взаимодействия производственных процессов, основанная на применении процессного подхода, особенностью которой является последовательное внедрение процессного управления для обеспечения стабильности функционирования, результативности, эффективности и устойчивости процессов производственной системы.

5. Предложена технология и инструментарий опережающего устранения системных ограничений, в основе которой лежит механизм, позволяющий выявлять текущие и потенциальные системные ограничения и устранять их за счет формализованных организационно-управленческих воздействий на координационные параметры.

6. Разработана методика динамического регулирования параметров качества технически сложной машиностроительной продукции, особенностью которой является формирование и обеспечение в процессе производства продукции требуемых параметров качества за счет механизмов координационного воздействия.

7. Предложен подход к повышению устойчивости функционирования производственной системы машиностроительного предприятия, основанный на управлении динамикой и изменчивостью целевых показателей устойчивости функционирования.

8. Сформулированы новые подходы к проведению организационного развития производственной системы, в основе которых лежит классификация уровней организационного развития, с отличительными особенностями для каждого уровня, критериями нахождения производственной системы в кризисном состоянии и ключевыми задачами ее совершенствования.

Результаты диссертационного исследования развивают методологию организации сбалансированного взаимодействия элементов производственной системы, позволяют более полно и комплексно рассмотреть вопросы организации и управления взаимодействием производственных процессов за счет совершенствования производственной системы, что повышает производительность и качество производственных процессов и обеспечивает удовлетворенность требованиям потребителей машиностроительной продукции.

Практическая значимость исследования заключается в разработке научно-практических рекомендаций, которые могут быть использованы при организации и управлении производственной системой машиностроительного предприятия. В частности, практическое значение имеют: этапы совершенствования методов организации и управления производственными процессами единичного производства, позволяющие сбалансировать взаимодействия производственных участков; процедура оперативного планирования производства, учитывающая фактическую загрузку и пропускную способность производственных процессов, способствующая обеспечению максимальной производительности; методика процессного управления, обеспечивающая сбалансированное взаимодействие процессов производственной системы, содержащая показатели результативности и эффективности участков производственного процесса и показатели эффективности оперативного управления производственными процессами; методика опережающего устранения системных ограничений, содержащая классификацию координирующих действий, направленных на обеспечение сбалансированности взаимодействия производственных участков и координирующие параметры; методика формирования и обеспечения параметров качества продукции в процессе производства;

методика организационного развития производственной системы, включающая в себя классификацию уровней организационного развития, критерии состояний кризисов каждого уровня, позволяющая обеспечить устойчивость функционирования производственной системы. Результатом применения разработанного инструментария является улучшение производственных показателей машиностроительных предприятий:

сокращение времени производственного цикла, в среднем на 25%;

увеличение производительности производственных процессов, в среднем на 30%; увеличение процента заказов, выполненных в срок, в среднем на 50%;

снижение объема запасов незавершенного производства, в среднем на 30%;

снижение затрат на доработку и устранение несоответствий по качеству на 20%. Экономический эффект от внедрения предложенного инструментария составил 3,8 млн. рублей.

Результаты проведенного исследования расширяют возможность научного познания системы организации и управления производством, позволяют определить важность обеспечения устойчивости функционирования в условиях конкурентной среды машиностроительных предприятий. Предложения и рекомендации исследования внедрены в практическую деятельность инновационно-ориентированных предприятий машиностроительной промышленности Российской Федерации.

Положения, выносимые на защиту:

структурная модель методологии организации и управления сбалансированным взаимодействием элементов производственной системы, особенностью которой является организация сбалансированного взаимодействия как между центром и элементами производственной системы (вертикальное взаимодействие), так и между самими элементами (горизонтальное взаимодействие);

- математические модели оценки сбалансированности взаимодействия элементов производственной системы;

- механизмы координационного управления, содержащий процедуры формирования целевых функций элементов производственной системы и процедуру формирования координационных параметров;

- целевые функции для всего производственного процесса и для его участков, на основании которых обеспечивается сбалансированное взаимодействие в производственных процессах;

- подходы к организации и управлению производственными процессами, заключающиеся в структурировании производственного процесса и выделении участков «узких» мест и организации взаимодействия производственных участков, так, чтобы обеспечивалась максимальная эффективность участков «узких» мест;

технология и инструментарий организации сбалансированного взаимодействия производственных процессов, основанная на применении процессного подхода, особенностью которой является последовательное внедрение процессного управления для обеспечения стабильности функционирования, результативности, эффективности и устойчивости процессов производственной системы;

- технология и инструментарий опережающего устранения системных ограничений, в основе которой лежит механизм, позволяющий выявлять текущие и потенциальные системные ограничения и устранять их;

- методика оценки динамического регулирования параметров качества технически сложной машиностроительной продукции, особенностью которой является формирование и обеспечение в процессе производства продукции требуемых параметров качества за счет механизмов координационного воздействия;

подход к повышению устойчивости функционирования производственной системы машиностроительного предприятия, основанный на управлении динамикой и изменчивостью целевых показателей устойчивости функционирования;

- подходы к проведению организационного развития производственной системы, в основе которых лежит классификация уровней организационного развития, с отличительными особенностями для каждого уровня, критериями нахождения производственной системы в кризисном состоянии и ключевыми задачами ее совершенствования.

Апробация работы Результаты диссертационной работы в виде научных работ и тезисов докладывались на Международных и Всероссийских конференциях и семинарах, в том числе на Международной научно-практической конференции «Современные проблемы менеджмента качества в условиях глобальной экономики» (Саранск, 2008), Международной научно-практической конференции «Наука и производство Брянск, 2009), Международной научно – технической конференции «Менеджмент качества продукции и услуг» (Брянск, 2010), Международной научно-практической конференции «Стратегическое планирование развитие городов России. Памяти первого ректора ТГУ С.Ф. Жилкина» (Тольятти, 2010, 2011, 2013), Международной научно-практической конференции «Татищевские чтения: актуальные проблемы науки и практики»

(Тольятти,2011), II Международной заочной научно-производственной конференции по экономике «Воспроизводственный процесс современного капитализма: основные проблемы и противоречия» (Краснодар, 2012), X Международной научно-практической конференции преподавателей, ученых, специалистов, аспирантов «Промышленное развитие России: проблемы, перспективы» (Н.Новгород, 2013), Междунородной научноой практической конференции «Современные подходы к трансформации концепций государственного регулирования и управления в социальноэкономических системах» Юго-Зап. Гос. Университет (Курск, 2013), Всероссийской научно-практической конференции «Менеджмент качества и устойчивое развитие в условиях инновационной экономики» (Саранск, 2009), Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы менеджмента в России» (Тольятти 2010) и др. Кроме этого, основные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на кафедре «Управление качеством и сертификация» МАТИ Российского государственного технологического университета им. К.Э. Циалковского (Москва);кафедре «Менеджмент организации» Тольяттинского государственного университета (Тольятти); кафедре «Управление качеством, стандартизация и сертификация» Брянского государственного технического университета (Брянск); кафедре «Управление качеством» Ульяновского государственного технического университета (Ульяновск); а также в Металлургическом производстве МтП ОАО «АВТОВАЗ» (Тольятти); ОАО «Авиаагрегат» (Самара); на Поволжском клубе качества (Самара).

Получены акты о внедрении в 5 организациях Самарской области на сумму 3,8 млн. рублей в ценах 2014 года.

Публикации по теме диссертации. Основные результаты представлены в 82 научных трудах, из которых 6 монографий, 27 публикации в журналах, рекомендованных ВАК, и 3 учебных пособия.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, списка использованных источников.

ГЛАВА 1.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОБЕСПЕЧЕНИЮ

СБАЛАНСИРОВАННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ

–  –  –

Современные рыночные условия можно характеризовать как «борьбу за каждого потребителя», т.к. высокая конкуренция в таких отраслях промышленности, как автомобилестроение и машиностроение, заставляет постоянно бороться за предпочтение потребителя, выпускать конкурентоспособную продукцию [6, и повышать 93, 258, 263] конкурентоспособность организации [144, 195, 196, 85, 258, 263].

Под конкурентоспособностью предприятия (организации) понимается способность выпускать востребованную потребителями продукцию, а также обеспечивать преимущества перед другими организациями данной отрасли внутри и за пределами страны [85, 144, 223, 254, 255, 264, 268, 144].

С изменениями, происходящими на рынке, меняются условия обеспечения конкурентоспособности предприятия (рисунок 1.1).

Современные тенденции предполагают повышение гибкости производства, выраженное в выполнении индивидуальных требований заказчиков, т.е. переход от «массового производства» к «производству по заказам» [71, 80, 81, 91, 132, 139, 285].

Также необходимо повышать производительность производства для увеличения доли рынка и выхода в новые целевые сегменты [288, 202, 214, 300].

Устойчивое производство – способность обеспечивать заданный уровень гибкости, продуктивности и эффективности под влиянием внешних и внутренних факторов на длительном промежутке времени Эффективное производство – минимизация запасов сырья, материалов, комплектующих, НЗП и снижение операционных затрат на производство продукции Продуктивное производство – выполнение максимального количества заказов, за минимальное время (повышение скорости производства) Гибкое производство Выполнение индивидуальных требований заказчика (переход от массового производства к производству по заказу) Рисунок 1.1 – Современные тенденции обеспечения конкурентоспособности машиностроительного предприятия Кроме этого необходимо обеспечить эффективность производства для минимизации издержек, связанных с производством и поставкой продукции потребителям (таблица 1.1).

–  –  –

В данном исследовании рассматриваются машиностроительные предприятия с единичным и мелкосерийным типом производства, выпускающие промышленную продукцию для других предприятий. Данные типы производства наиболее подвержены влиянию внешних и внутренних факторов, действующих на гибкость, продуктивность и эффективность предприятия.

Для выполнения вышеперечисленных условий необходимо совершенствовать производственную систему [91, 97, 40, 301].

производственной системой понимается совокупность Под взаимосвязанных и согласованных элементов, направленных на организацию и управление процессами производства продукции с целью выполнения эффективной производственной программы [303].

Эффективная производственная программа планируемый объем

– выпускаемой продукции, отвечающий требованиям рынка и конкретных потребителей по количеству, номенклатуре, качеству, стоимости и срокам поставок. Требования потребителей к производственной программе приведены в таблице 1.2.

–  –  –

Целью производственной системы является максимально эффективное выполнение производственной программы.

Проведенный анализ факторов, влияющих на выполнение эффективной производственной программы, позволил выявить ряд системных проблем, ключевой причиной которых является отсутствие сбалансированности при взаимодействии процессов ПС (таблица 1.4).

–  –  –

Для уточнения причин появления несбалансированности взаимодействия в процессах ПС был проведен причинно-следственный анализ негативных факторов, причин их появления и последствий влияния на обеспечение эффективной производственной программы (рисунок 1.2).

Проведенный анализ показал, что ключевым фактором в обеспечении сбалансированности взаимодействия элементов ПС является система организации и управления процессами ПС, цель которой – обеспечение выполнения производственной программы за счет сбалансированного взаимодействия элементов ПС.

В массовом производстве, в частности в автопроме, при производстве автокомпонентов и сборке автомобилей существуют подходы к совершенствованию системы организации продукции и управления ею, направленные на повышение эффективности производственных процессов, которые выражаются через повышение производительности системы за счет сокращения времени производственного цикла, снижения себестоимости выпускаемой продукции и повышения ее качества [254, 255, 264, 268].

Процессы организации и управления рассматриваются в методологии «Бережливое производство» и основываются на применении концепций «Точно во время» и KANBAN, а также на принципе «вытягивание» [71, 72, 122, 133, 132].

В отличие от массового производства, где вопросы повышения эффективности решаются за счет приведения методологии «Бережливое производство», в единичном производстве (производстве на «заказ») вопросы выполнение производственной программы являются актуальными, так как напрямую подходы «Бережливое производство» внедрить нельзя либо их адаптация будет недостаточно эффективной.

Стратегия производства во многом определяет эффективность использования основных и оборотных средств [1, 253, 48].

–  –  –

Рисунок 1.2 – Причинно-следственная связь факторов, влияющих на производственную программу Современные тенденции в применении стратегии производства и поставки направлены на сокращение времени производства продукции за счет выявления и устранения скрытых непроизводительных потерь.

В первую очередь эти потери связаны с перепроизводством, при котором увеличиваются запасы как готовой продукции, хранящейся на складах, так и НЗП и соответственно материалов и комплектующих [7, 232, 216].

Выделяют несколько основных видов стратегии производства и поставки продукции [91], представленных на рисунке 1.3.

–  –  –

изготовления продукции. При реализации данной стратегии в производстве возникает большое количество запасов материалов и комплектующих, НЗП и готовой продукции, что напрямую влияет на эффективность бизнеспроцессов.

Второй вид стратегии – «сборка под заказ» - также применяется в массовом производстве там, где присутствуют жесткие требования по срокам поставки. При этом запасы материалов и комплектующих, а также готовой продукции минимизированы.

Третий тип производства – «производство под заказ» - является наиболее предпочтительным для промышленного предприятия, так как гарантирует снижение издержек, связанных с управлением запасов материалов и комплектующих, НЗП и готовой продукции.

Однако при данной стратегии ключевым условием являются эффективные производственные процессы и качественное оперативное управление выпуском продукции. Для этого в организации должны применяться современные управленческие технологии и методы, такие, как инструменты «бережливого производства».

Четвертый тип производства – «разработка под заказ» - является частным случаем стратегии «производства под заказ» и применяется при производстве «особенной» или единичной продукции.

Таким образом, можно сделать вывод, что существующие стратегии производства применяются в основном в массовом производстве и зависят от способностей промышленного предприятия эффективно использовать имеющиеся ресурсы.

Проведенные исследования, подкрепленные практическим опытом, позволили сделать ряд выводов:

1. Существуют отличия в организации и управлении производственными процессами в массовом производстве и единичном (производстве под заказ).

В связи с этим на практике существуют ограничения по применению методов «бережливого производства» в единичных производствах. Особенно это касается системы оперативного управления производственными процессами, в которых применения таких инструментов, как KANBAN, затруднено.

Учитывая тот факт, что в машиностроении широко распространены предприятия, в которых осуществляется выпуск продукции под заказ или мелкими сериями, нами поставлена задача – разработать технологию оперативного управления производственного процесса в единичных производствах.

Для единичного производства наиболее распространенной стратегией является стратегия – завершение производства под «заказ» (рисунок 1.4).

–  –  –

Данная стратегия предполагает увеличение объемов НЗП, что загружает производственные мощности, снижает пропускную способность и увеличивает время изготовления заказа.

Данная стратегия обусловлена наличием основного системного противоречия (рисунок 1.5).

–  –  –

Основным требованием потребителей к продукции машиностроительных производств является изготовление заказа, соответствующего требованиям по качеству в кротчайшие сроки [222, 257, 260, 78, 77, 99, 273, 135]. Для того чтобы выполнить данное требование, руководство предприятия должно стремиться к сокращению времени изготовления заказов и одновременно с этим повышать гибкость, т.е.

быстроту реагирования на требования потребителей, которая обеспечивается достаточным наличием производственных мощностей и персонала, задействованного в выполнении заказа. При этом наиболее легкий путь для сокращения времени изготовления – это создание на предприятии достаточного количества заделов (НЗП), которое позволило бы при поступлении заказов затрачивать минимальное время, для того чтобы изготовить заказ из созданных заделов, тем самым минимизировать время на выполнение заказов. В некоторых случаях продукция изготавливается заранее и ждет своего заказчика на складе. Однако данный подход противоречит современным тенденциям повышения эффективности, так как предполагает большое количество запасов, издержки которых формируют неконкурентоспособную стоимость продукции. Это снижает гибкость производства.

Данное обстоятельство влияет и на сбалансированное взаимодействие элементов ПС. На практике имеется противоречие между существующими подходами к организации и управлению производством продукции, основанными на стратегии снижения времени производства и поставки за счет создания максимального количества заделов, и современными требованиями к эффективному производственному процессу, обеспечение которых возможно при изменении подходов к системе оперативного управления, основанной на эффективной стратегии «производства под заказ»

(рисунок 1.6).

–  –  –

Примечание: Период поставки равен времени ожидания потребителем выполнения заказа.

Рисунок 1.6 – Стратегия производства под заказ Данная стратегия обеспечит снижение уровня НЗП и повышение пропускной способности, что повысит продуктивность производственного процесса.

При этом произойдет снижение времени изготовления заказа за счет эффективного оперативного планирования, диспетчеризации и применении современных организационно-технических методов повышения эффективности производственного процесса.

Анализ реализации стратегий машиностроительных предприятий показал, что в большинстве случаев элементы ПС не отвечают требованиям сбалансированности взаимодействия [80, 81, 97]. На сбалансированное взаимодействие элементов ПС влияют внешние и внутренние системные ограничения, тем самым снижая вероятность эффективного выполнения производственной программы. Производственная система представляет собой иерархическую двухуровневую структуру, состоящую из подсистемы организации и управления, и объекта управления – элементов ПС. Под элементами ПС понимаются процессы производства продукции, включающие в себя производственный персонал, необходимое технологическое оборудование, оснастку и инструмент, применяемый на производственных участках, а также объекты инфраструктуры и производственной среды, информационную систему и другие средства труда, необходимые для эффективного функционирования данных процессов [169, 181]. Таким образом, для обеспечения сбалансированного взаимодействия элементов ПС необходимо создать механизмы сбалансированного взаимодействия процессов ПС относительно друг друга и относительно подсистемы управления процессов организации и управления

– производством.

1.2 Моделирование условий сбалансированного взаимодействия элементов производственной системы Целью функционирования ПС является эффективная реализация производственной программы, выраженная через непрерывное увеличение объемов реализации продукции, снижение издержек при производстве и поставки продукции, снижение затрат на утилизацию брака и доработку и устранение несоответствий продукции (дополнительная трудоемкость), снижение издержек при хранении запасов ТМЦ (сырье и материалы, НЗП, готовая продукция) и сокращение времени выполнения заказа.

Производственная система представляет собой иерархическую двухуровневую структуру, состоящую из подсистемы организации и управления (центра) и объекта управления – элементов ПС (рисунок 1.7).

Разработанная структурная модель ПС представляет собой иерархическую двухуровневую структуру, состоящую из подсистемы организации и управления (центра), и объекта управления – элементов «производственной цепи» (рисунок 1.7).

Рисунок 1.7 Структурная модель производственной системы машиностроительного предприятия Все элементы ПС взаимосвязаны между собой и представляют собой «производственную цепь», направленную на создание продукции.

Из-за отличий в индивидуальных характеристиках элементах при функционировании ПС возникают «узкие места», определяющие эффективность ПС в целом [80, 81].

Эффект ПС в целом, выраженный в реализации производственной программы, обеспечивается достижением эффектов функционирования ее элементов, которые должны быть взаимосвязаны и согласованы между собой, т.е. сбалансированы.

Однако эффект ПС в целом не является простой суммой составляющих ее элементов. Из этого следует, что элементы ПС не являются сбалансированными по своим характеристикам, что приводит к получению неполного эффекта функционирования элементов ПС.

Если же все элементы системы нацелить на получения максимального собственного эффекта, то в системе возникнут потери, связанные с избыточностью мощностей и используемых ресурсов, что приведет к увеличению экономических издержек и снизит эффективность ПС в целом.

Возникает ситуация, когда некоторым элементам ПС необходимо ограничивать (оптимизировать) свои эффекты функционирования для обеспечения максимума эффекта всей ПС. При этом элементы системы с ограничением эффекта функционирования несут потери, связанные с неполным использованием своего потенциала.

Для обеспечения максимальной эффективности ПС в целом необходимо максимально использовать интересы «узких» мест «производственной цепи» и сбалансировать их взаимодействие относительно остальных элементов ПС.

Модель оценки сбалансированного взаимодействия включает в себя оценку двух типов: оценку сбалансированности между центром и элементами ПС (вертикальное взаимодействие); оценку сбалансированности между элементами ПС (горизонтальное взаимодействие).

Модель оценки сбалансированности между центром и элементами ПС представляет собой механизм формирования планов с позиции центра, с позиции элементов ПС и оценку противоречий Iпервого типа: между оптимальными плановыми целевыми значениями функции F ПС в целом и функциями f элементов ПС.

Для описания противоречия необходимо описать математическую модель функционирования ПС [56, 57, 58, 59, 68, 74, 75].

Целью моделирования сбалансированного взаимодействия элементов ПС является определение условий, допустимых границ управления и целевых функций для ПС в целом и отдельных взаимодействующих элементов ПС для обеспечения максимального эффекта всей ПС за счет обеспечения оптимальных значений ее элементов.

Производственная система в целом функционирует на основании целевых функций, обеспечивая системе требуемое состояние. Целевая (, ), функция достижения оптимального состояния ПС в целом определяется так:

–  –  –

(1.5) При этом оптимальное плановое целевое значение функции ПС в целом

–  –  –

() (1.6) Разница между оптимальным плановым целевым значением ПС, определенным с позиции центра (F) и оптимальным плановым целевым значением ПС, определенным с позиции возможностей элементов ПС (f), определяет противоречие в системе, т.е. отсутствие сбалансированности при взаимодействии элементов системы относительно центра:

I= (F) - (f)0 (1.7) Таким образом, условие сбалансированности элементов ПС с позиции цента и позиций самих элементов можно записать в виде:

–  –  –

Рисунок 1.8 – Модель оценки противоречий при сбалансированном взаимодействии между центром и элементами ПС Модель оценки сбалансированности взаимодействия между элементами ПС (горизонтальное взаимодействие) представляет собой механизм формирования целевых функций элементов fi(yi), их эффектов функционирования gi(xi,fi) и оценку противоречий g между элементами «узких» мест и всеми элементами «производственной цепи» (рисунок 1.

9).

–  –  –

Рисунок 1.9 – Модель оценки противоречий при сбалансированном взаимодействии между элементами ПС Эффект ПС в целом обеспечивается эффектами функционирования ее элементов, которые должны быть взаимосвязаны и согласованы между собой.

При этом должен учитываться системный признак - эффект ПС в целом не является простой суммой свойств составляющих ее элементов [67, 69, 262, 184, 199, 205, 83, 90]. Из этого следует, что элементы ПС не являются сбалансированными по своим характеристикам, что приводит к получению неполного эффекта функционирования производственных процессов. Если же все элементы системы нацелить на получения максимального эффекта, то в системе возникнут потери, связанные с избыточностью мощностей и используемых ресурсов. Это приведет к увеличению экономических издержек и снизит эффективность ПС в целом. Возникает ситуация, когда некоторым элементам ПС необходимо ограничивать (оптимизировать) свои эффекты функционирования gi для обеспечения максимума эффекта всей ПС.

При этом элементы системы с ограничением эффекта функционирования несут потери, связанные с неполным использованием своего потенциала.

–  –  –

), = 1, (1.12) Таким образом, разработанные модели оценки сбалансированного взаимодействия вызволяют выявить противоречия «производственной цепи»

и определить условия сбалансированного взаимодействия элементов ПС и центра.

1.3 Особенности обеспечения производительности и качества производственных процессов машиностроительного предприятия Анализ показал, что во всей «производственной цепи» между элементами могут возникать противоречия, влияющее на сбалансированность взаимодействия. Однако наиболее подвержены рискам элементы производственного процесса. Производственный процесс представляет собой последовательность технологических и производственных операций, выполняемых на разном оборудовании. При этом производственный заказ (продукция) перемещается с одного производственного участка на другой для осуществления технологической обработки. Данная организация получила название производственный поток.

Поток состоит из производственных участков, на которых имеется технологическое оборудование, при этом продукция перемещается производственным персоналом с использованием специализированных средств и оснастки (рисунок 1.10).

План производства

–  –  –

Рисунок 1.10 – Структурная модель производственного потока При производстве сложной машиностроительной продукции потоки могут иметь разные характеристики, определенные их типом [11, 18, 80, 131, 300].

Производственные потоки бывают нескольких типов:

Поток типа I – представляет собой совокупность последовательных технологических операций по преобразованию материала в готовый продукт.

Данный тип наиболее распространен в массовом производстве автомобилестроения и машиностроения при производстве комплектующих изделий (деталей) (рисунок 1.11).

–  –  –

Поток типа А – представляет собой совокупность последовательных и параллельных технологических операций по преобразованию нескольких материалов и комплектующих в конечный продукт и применение операций подсборки и сборки. Это наиболее распространенный тип производственного потока, который применяется в единичных и массовых производствах (рисунок 1.12).

Материал 1

–  –  –

Поток типа V – представляет собой совокупность последовательных и параллельных технологических операций по аналогии с потоком типа А, но при этом используется один вид материала, и получается совокупность различной продукции (различные показатели качества).

Данный тип распространен в химическом и металлургическом производствах (рисунок 1.13).

ПРОДУКТ 1

–  –  –

В машиностроительном производстве чаще встречаются сложные типы потоков, например, тип V или T.

Несмотря на то, что существуют особенности управления для разных потоков, для упрощения изложения материала производственный поток в дальнейшем будет рассматриваться на примере потока типа I. Данный тип производственного потока предполагает последовательные производственные участки, где выполняются технологические операции, по которым движется продукция - производственный заказ в процессе его производства (рисунок 1.15).



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
Похожие работы:

«Осколков Илья Михайлович СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ БИЗНЕС-ПЛАНИРОВАНИЯ ИНВЕСТИЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ГЛОБАЛИЗАЦИИ МИРОВОЙ ЭКОНОМИКИ (на примере предприятий машиностроения) Специальность 08.00.05 – Экономика и управление...»

«ТИМЕРБАЕВ Александр Сифхатович СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЦЕНТРОБЕЖНОГО СЕПАРАТОРА ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ВОДОНЕФТЯНЫХ ЭМУЛЬСИЙ 05.02.13 Машины, агрегаты и процессы (машиностроение) Диссертация на соискание ученой степени кандидата...»

«Осколков Илья Михайлович СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ БИЗНЕС-ПЛАНИРОВАНИЯ ИНВЕСТИЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ГЛОБАЛИЗАЦИИ МИРОВОЙ ЭКОНОМИКИ (на примере предприятий машиностроения) Специальность 08.00.05 – Экономика и управление...»

«Савельева Наталия Николаевна ПОДГОТОВКА БУДУЩИХ БАКАЛАВРОВ МАШИНОСТРОЕНИЯ К ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ 13.00.08 Теория и методика профессионального образования диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Научный руководитель – доктор педагогических наук, профессор И.Ю. Соколова Томск 2014 Содержание Введение... 3 Глава 1. Теоретическое...»

«Рылов Михаил Андреевич Информационная система контроля качества продукции на установке каталитического риформинга бензина 05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (химическая технология; нефтехимия и нефтепереработка; биотехнология)...»









 
2016 www.konf.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, диссертации, конференции»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.