12.5. Об'ємно-календарне планування підготовки виробництва нової продукції

Обчислення трудомісткості окремих циклів робіт та тривалості етапів технічної підготовки виробництва нового виробу

Об'ємно-календарне планування підготовки виробниц­тва — це доведення до підрозділів і безпосередніх виконавців тематики та номенклатури робіт з підготовки виробництва, про­ведення необхідних розрахунків з обсягу робіт, складання графі­ків виконання останніх.

317

Процес об'ємно-календарного планування підготовки виго­товлення нового виробу передбачає виконання менеджерами підприємства таких етапів діяльності: вибір стратегії розвитку підприємства (з концентрацією уваги на задоволенні потреб ри­нку новими високоякісними товарами); обгрунтування форми організації підготовки виробництва; визначення логістичної схеми руху матеріальних потоків; розроблення основних кален­дарно-планових нормативів; оперативне планування роботи ви­робничих підрозділів; організаційна підготовка виробництва; безпосередня організація оперативної роботи; поточний конт­роль та регулювання процесу підготовки виробництва нового продукту. Головне завдання об'ємно-календарного планування підготовки виробництва нової продукції полягає в забезпеченні на підприємстві ритмічного руху всіх виробничих процесів з метою як найбільшого задоволення основних потреб ринку, раціо­нального використання наявних економічних ресурсів і макси-мізації прибутку.

Технічна підготовка виробництва — комплекс послідовно пов'язаних наукових, проектно-конструкторських, технологіч­них і виробничо-господарських робіт зі створення, освоєння та впровадження нових видів продукції [50]. Вихідними даними для планування технічної підготовки виробництва слугують: за­вдання плану технічного розвитку підприємства; нормативи для визначення складу й обсягу робіт; їх тривалості по всіх етапах технічної підготовки. За відсутності нормативів використову­ють аналоги за вже впровадженими заходами подібного профі­лю робіт.

За умов становлення ринку важливим є скорочення термінів технічної підготовки для прискорення впровадження досягнень науки та техніки у виробництво; зменшення витрат на виробниц­тво; підвищення якості робіт і своєчасного зайняття власної рин­кової ніші.

З метою скорочення термінів підготовки використовують ме­тод паралельного й паралельно-послідовного ведення робіт. Па­ралельне та паралельно-послідовне виконання всіх робіт скоро­чує терміни технічної підготовки й освоєння нової продукції. У результаті поєднання різних стадій проектування загальний цикл підготовки різко скорочується.

На основі встановленої за нормативами трудомісткості робіт можна розрахувати цикл кожної стадії, кожного етапу технічної підготовки виробництва в календарних днях. Обчислення прово­дять за формулою (12.1).

318

Організація робіт з технічної підготовки виробництва ґрунту­ється на послідовному чи паралельно-послідовному виконанні стадій і етапів.

Послідовне виконання полягає в тому, що кожна наступна стадія (етап) розпочинається тільки після повного завершен­ня попередньої. У цьому разі загальний цикл технічної під­готовки виробництва в календарних днях визначають за форму­лою [52]:

(12.18)

де п — кількість стадій (етапів) технічної підготовки виробництва нової продукції; т — трудомісткість стадії (етапу), людино-год.

Цикл технічної підготовки можна скоротити зменшенням цик­лу виконання окремих стадій або частковим поєднанням вико­нання стадій. При цьому дотримуються правила: якщо наступна стадія (етап) триваліша, то її можна починати майже одночасно з попередньою; якщо наступна стадія менш тривала, то її початок потрібно змістити вправо по шкалі часу стосовно до початку пов'язаної з нею попередньої стадії.

Цикл технічної підготовки виробництва нової продукції за поєднання за часом стадій (етапів) визначають за такою форму­лою [52]:

(12.19)

де #4 — середній коефіцієнт паралельності виконання стадій (етапів) технічної підготовки виробництва залежно від конкрет­них умов виробництва (&₄ = 0,3 + 0,7).

З метою координації в часі стадій і етапів підготовки ви­робництва складають з урахуванням можливого поєднання ча­су їх виконання графіки підготовки виробництва, що дають змогу відобразити календарні терміни початку й завершення, цикли стадій та етапів, а також усю підготовку виробництва. Приклад такого графіка показано на рис. 12.10. Графік скла­дають від кінцевого, заданого терміну завершення підготов­ки [50].

319

Рис. 12.10. Графік технічної підготовки виробництва нової продукції

Математичне моделювання

в об'ємно-календарному плануванні

Об'ємно-календарне планування є важливим важелем повсякденного керівництва підготовкою виробництва нового продукту. При цьому підготовка планів органічно поєднується з вирішенням питань організації їх виконання, поточного регулю-

320

вання та використанням різних альтернативних науково-техніч­них рішень у процесі підготовки виробництва нової продукції. Наявність різних альтернатив розв'язання проблем дає змогу побу­дувати морфологічну карту — список усіх існуючих варіантів рішення проблем, які ще не існують, але їх використання можли­во, а також варіантів, що з'являться в майбутньому.

Отримані на основі морфологічної карти альтернативні варіан­ти можуть стати основою для побудови економіко-математичної моделі створення нової продукції (техніки).

Залежно від наявності інформації економіко-математичні мо­делі можуть описувати процеси, в яких вибір рішення здійсню­ється: за визначеності (якщо кожна дія приводить до одного з множини можливих окремих результатів, кожен з яких має відо­му ймовірність появи); за невизначеності (якщо кожна дія приво­дить до одного з множини окремих результатів, імовірності яких невідомі чи навіть не мають сенсу). При створенні нової продук­ції типовим є вибір рішення, що здійснюється за умов ризику.

Найпростіша економіко-математична модель створення нової продукції має такий вигляд [70]:

(12.20) (12.21)

(12.22)

де K_rs — капіталовкладення у r-й елемент за використання 5-ї альтернативи його створення залежно від p_rs, причому К_п > 0; Р — імовірність безвідмовної роботи техніки; p_rs — ймовірність безвідмовної роботи r-го елемента за s-ї альтернативи його ство­рення; x_rs — змінна, що показує, чи використовується для г-го елементу (складової частини, деталі і т. д.) s-та альтернатива його створення.

У наведених формулах цільова функція характеризує вкла­дення, спрямовані на створення нової продукції (техніки); вони мають бути мінімальними. Обмеження (формула (12.21)) стосу­ється надійності роботи нової техніки за умови, що всі елементи, які розглядаються, є незалежними. Якщо дані елементи залежні, то ймовірність безвідмовної роботи визначатиметься ймовірні­стю відмови найменш надійного елемента.

321

12.6. Сіткові методи планування підготовки виробництва та освоєння нових виробів

Поняття сіткових методів і моделей, їхня термінологія

Сіткове планування — одна з форм графічного відо­браження змісту робіт та тривалості виконання планів і довго­строкових комплексів проектних, планових, організаційних та інших видів діяльності підприємства, яка забезпечує подальшу оптимізацію розробленого графіка на основі економіко-матема-тичних методів та комп'ютерної техніки [17, 1]. Разом з ліній­ними графіками та табличними розрахунками сіткові методи планування широко використовують під час розроблення перспе­ктивних планів і моделей створення складних виробничих систем та інших об'єктів довгострокового використання. Сіткові плани робіт підприємств зі створення нової конкурентоспроможної про­дукції містять не тільки загальну тривалість усього комплексу проектно-виробничої та фінансово-економічної діяльності, а й тривалість та послідовність здійснення окремих процесів чи ета­пів, а також потребу в економічних ресурсах.

Сіткова модель — множина поєднаних між собою елементів для опису технологічної залежності окремих робіт і етапів май­бутніх проектів.

Використання системи сіткового планування під час підготов­ки виробництва та освоєння нових виробів сприяє розробленню оптимального варіанта даного плану підприємства, що слугує ос­новою оперативного управління комплексом робіт у процесі його здійснення. Основним плановим документом цієї системи є сіт­ковий графік — інформаційно-динамічна модель, яка відображає всі логічні взаємозв'язки та результати робіт, необхідних для до­сягнення кінцевої мети планування.

Роботами в сітковому графіку називають будь-які виробничі процеси чи інші дії, які приводять до досягнення певних резуль­татів, подій. Роботою потрібно вважати й можливі очікування початку наступних процесів, пов'язані з перервами чи додатко­вими затратами часу. У сіткових графіках роботи, як правило, мають свій код або номер.

Подіями називають кінцеві результати попередніх робіт. По­дія — це момент завершення планової дії. Події бувають почат­ковими, кінцевими, простими, складними, проміжними, поперед­німи, наступними тощо.

322

На всіх сіткових графіках важливим показником є шлях, що визначає послідовність робіт чи подій, у якій результат однієї стадії співпадає із початковим показником наступної за нею ін­шої фази. На будь-якому графіку розрізняють кілька шляхів:

• повний шлях від початкової до кінцевої події;

• шлях, що передує даній події від початкової;

• шлях, наступний за даною подією до кінцевої;

• шлях між кількома подіями;

• критичний шлях від початкової до кінцевої події максималь­ної тривалості.

Методика визначення основних показників: тривалості робіт, термінів настання подій, напруженості виконання. Побудова сіткових моделей виконання комплексів робіт та їх оптимізація

Сіткові моделі досить широко використовують на під­приємствах під час планування підготовки виробництва та осво­єння нових виробів. Сіткове планування дає змогу не тільки ви­значати потреби різних виробничих ресурсів у майбутньому, а й координувати їх раціональне використання на даний момент.

Найважливішими етапами сіткового планування випуску но­вого виробу є такі:

1. розподіл комплексу робіт на окремі частини та їх закріп­лення за виконавцями;

2. виявлення й опис кожним виконавцем усіх подій і робіт, необхідних для досягнення поставленої мети;

3. побудова первинних сіткових графіків і уточнення змісту планових робіт;

4. об'єднання окремих частин сіток і побудова зведеного сіт­кового графіка виконання комплексу робіт;

5. обґрунтування чи уточнення часу виконання кожної роботи в сітковому графіку.

Розрізняють два види сіткових графіків — стрілчасті та графі­ки передування. Ці обидва види графіків використовують у су­часному програмному забезпеченні. Проілюструємо особливості їхньої побудови на прикладі.

На початку сіткового планування випуску нового виробу не­обхідно виявити, якими подіями характеризуватиметься ком­плекс робіт. Кожна подія має встановлювати завершеність попе­редніх дій. Усі події й роботи, що входять у заданий комплекс,

323

рекомендується називати в порядку їх виконання, проте окремі з них можуть здійснюватись одночасно (табл. 12.5).

Таблиця 12.5

ПЕРЕЛІК РОБІТ З НАУКОВО-ТЕХНІЧНОЇ ПІДГОТОВКИ ВИРОБНИЦТВА НОВОГО ВИРОБУ НА ПІДПРИЄМСТВІ

Найменування робіт	Безпосередньо попередня робота	Тривалість роботи, днів
1. Проведення маркетингових досліджень	—	25
2. Аналіз результатів дослідження та при­йняття рішення про випуск нової продукції	1	10
3. Формування команди розробників нового продукту	—	5
4. Аналіз наявного обладнання та висновок про доцільність придбання нового обладнан­ня, інструментів, приладів тощо	2	4
5. Придбання та тестування нового облад­нання чи пристроїв (приладів, інструментів)	4	26
6. Науково-дослідні роботи з метою отри­мання вихідних даних для створення нової продукції	2,3	40
7. Розроблення технічних завдань і докумен­тації	6	20
8. Ескізне, технічне та робоче проектування	7	15
9. Виготовлення й тестування дослідного зразка	8	10
10. Проектування та виготовлення техноло­гічного оснащення	9	12
11. Закупівля необхідних ресурсів для першої партії нової продукції	5Д	3
12. Налагодження й перевірка технологічного процесу та оснащення	11	10
13. Випуск першої партії нової продукції	12	20

Далі будують первинні сіткові графіки, перевіряють їх та об'єднують окремі сітки у зведену модель.

Завершальним етапом сіткового планування є визначення три­валості виконання окремих робіт чи сукупних процесів. Для

324

встановлення тривалості будь-яких робіт необхідно насамперед користуватися відповідними нормативами чи нормами трудових затрат. А в разі відсутності вихідних нормативних даних трива­лість усіх процесів і робіт можна встановити різними методами, у тому числі й за допомогою експертних оцінок. Щодо кожної ро­боти, як правило, дають кілька оцінок часу: мінімальну, макси­мальну й найвірогіднішу. Отримана найвірогідніша оцінка часу не може бути прийнята як нормативний показник часу виконання кожної роботи, оскільки в більшості випадків ця оцінка є суб'єктивною й багато в чому залежить від досвіду відповідаль­ного виконавця. Тому для визначення часу виконання кожної ро­боти експертні оцінки підлягають статистичному обробленню. За припущення, що вірогідність тривалості будь-якої роботи відпо­відає закону нормального розподілу, очікуваний час її виконання можна розрахувати за формулою [1]:

Розраховані за цими формулами усереднені значення тривалос­ті робіт дають змогу розглядати ймовірнісну модель сіткового графіка як детерміновану. Знайдені середні значення тривалості виконання робіт необхідно відображати на сітковому графіку (рис. 12.10) чи в таблиці вихідних даних (табл. 12.1). На їхній ос­нові виконують подальший розрахунок найважливіших парамет­рів сіткового графіка.

Основними параметрами сіткових моделей є планові вартісні та часові показники виконання робіт. Часові та вартісні характе­ристики сіткових моделей є найважливішими узагальнюючими показниками використання економічних ресурсів, необхідних для виконання всього комплексу робіт.

До основних планових параметрів у сіткових моделях нале­жать такі часові показники, як тривалість виконання робіт, кри­тичний шлях, резерви часу здійснення подій тощо. На наведе­ному сітковому графіку освоєння та підготовки виробництва

325

нового виробу (рис. 12.11) критичний шлях проходить через ла­нцюг робіт, позначених номерами 1-2-6-7-8-9-10-11-12-13, і до­рівнює 165 днів.

Рис. 12.11. Сітковий графік науково-технічної підготовки випуску нового виробу

326

У сіткових графіках є ще інші повні шляхи, які можуть або ціл­ком, або частково співпадати з критичним. Тому в сітковому плануванні вирізняють напружені та ненапружені шляхи. На­пружений шлях — це критичний шлях. Ненапружеиий шлях — це повний шлях сіткового графіка, який за своєю тривалістю мен­ше критичного шляху. Ненапружені шляхи мають на ділянках, що не співпадають з критичними роботами, резерви часу настан­ня подій. Резерв часу настання подій визначають за формулою [2]:

Значення ранніх термінів здійснення подій вказуються у пра­вому верхньому секторі кола, яке позначає певну подію. Для описаного вище прикладу отримаємо такі дані ранніх термінів здійснення подій:

пізній іермін здійснення ііиди — цс першд дииус і имиї и ча­су, перевищення якого викликає відповідну затримку настання завершальної події. Якщо встановлено плановий термін закін­чення всього комплексу робіт, то кожна подія має наставати не пізніше розрахованого критичного терміну. Цей період і є гра­нично допустимим терміном виконання робіт. Розрахунок піз­нього терміну здійснення подій проводять від кінцевого до по­чаткового. Пізній час настання кінцевої події беруть рівним критичному шляху. Пізній термін здійснення подій визначаєть­ся різницею між тривалістю робіт критичного шляху й макси­мальною тривалістю наступних за даною (/-ю) подією робіт до завершальної за формулою [1]:

(12.27)

де І_кр — тривалість критичного шляху; max t^ — максимальна тривалість шляху від даної події до завершальної.

Значення пізніх термінів здійснення подій вказують у пра­вому нижньому секторі кола, яке позначає ту чи іншу подію. Для наведеного прикладу значення пізніх термінів здійснення подій такі:

327

Визначимо резерви часу настання подій за формулою

Скористаємося даними табл. 12.1 та побудуємо графік пере­дування для науково-технічної підготовки виробництва нового виробу на підприємстві (рис. 12.13). Ключ умовних позначень ілюструє рис. 12.12.

Ранній початок	Тривалість роботи	Раннє завершення
	Код і назва роботи
Пізній початок	Запас часу	Пізнє завершення

Рис. 12.12. Розміщення параметрів сіткового графіка

328

Критичний шлях на графіку позначено жирними лініями.

На основі проведених розрахунків можна також побудувати календарний план — перелік планових робіт та календарних дат їх виконання. Планові параметри проекту робіт порівнюють із фактичними термінами їх виконання. Існує два прийнятних спо­соби подання календарного графіка виконання робіт:

1. табличний (перелік робіт із зазначенням тривалості їх ви­конання);

2. діаграмний (діаграми Гантта).

Відмінною рисою діаграми Гантта є паралельно-послідовний порядок проведення робіт, що дає змогу скоротити загальну три­валість підготовки й терміни освоєння нового виробу у виробниц­тві. На рис. 12.14 показано просту лінійну діаграму для підготов­ки виробництва нового продукту. (Примітка: для побудови гра­фіка Гантта використано інформацію табл. 12.1 та рис. 12.11.)

Виконані розрахунки основних параметрів сіткових графіків має бути використано під час аналізу й оптимізації сіткових стра­тегічних планів.

Оптимізація сіткових графіків полягає в поліпшенні процесів планування, організації та управління комплексом робіт з метою скорочення витрат економічних ресурсів та підвищення фінансо­вих результатів за заданих планових обмежень.

Розглянемо спосіб оптимізації сіткових графіків за критерієм мінімізації затрат часу на виконання окремих робіт. Загальний термін здійснення всіх робіт у сітковій моделі потрібно скорочу­вати насамперед завдяки зменшенню критичного шляху. Аналіз сітки проводять з метою вирівнювання тривалості найбільш на­пружених шляхів. У загальному вигляді коефіцієнт напруженості (К_н) будь-якого шляху розраховують за формулою:

Досить поширеним є спосю оптимізації сіткових графіків за рахунок мінімізації витрат матеріальних ресурсів. У загальному вигляді завдання планування різних виробничих ресурсів можна звести до визначення оптимальних норм їх використання на оди­ницю виконаної роботи чи розподілу наявних* ресурсів на весь комплекс робіт. Одним із можливих способів скорочення критич­ного шляху може слугувати перерозподіл різних ресурсів з нена-пружених шляхів на виконання критичних робіт.

330

R — резерв часу; Q] — роботи критичного шляху; Ц — роботи некритичного шляху.

Рис. 12.14. Проста лінійна діаграма з резервом часу

Цінним для оптимізації сіткових графіків є спосіб мінімізації вартості, що характеризується найменшими сумарними витра­тами на здійснення всього комплексу запланованих робіт з осво­єння та підготовки виробництва нового виробу. За цим методом виходять із такого економічного припущення, що величина ви­трат на виконання будь-якої роботи перебуває за інших рівних умов в оберненій залежності від затрат робочого часу на її вико­нання. Якщо всі заплановані роботи виконуватимуться з розрахо­ваною у сітковому графіку точністю, то загальна вартість розроб­леного плану-проекту буде мінімальною. Із прискоренням робіт витрати зростають, а з їх уповільненням — знижуються. До того ж за мінімальної тривалості робіт їхня вартість стає максималь­ною, і навпаки — за максимальної тривалості витрати будуть мі­німальними.

Використання передових методів та технічних засобів у про­цесі планування технічної підготовки виробництва дає змогу скоротити шлях від початкової її стадії — наукових досліджень до кінцевого результату — отримання нової продукції. Поряд з цим мають скорочуватися питомі витрати на підготовку кожного нововведення.

1. «Життєвий цикл» продукції, його склад і структура.

2. Зміст і етапи науково-технічної підготовки виробницт­ва нової продукції.

3. Завдання підготовки виробництва нової продукції в су­часних умовах господарювання.

4. Обчислення трудомісткості, тривалості та вартості підготовки виробництва нової продукції.

5. Економічне обгрунтування освоєння нової продукції на етапі проектування:

а) основні методичні підходи до оцінювання економічної ефективності освоєння нової продукції;

б) обґрунтування оптимального варіанта технологічного процесу та визначення критичної програми випуску продукції.

6. Закономірності зміни трудомісткості виготовлення одиниці виробу. Сукупність «кривих освоєння».

7. Графіки зміни собівартості, якщо «криві освоєння» ма­ють різні характеристики.

332

8. Складання кошторису витрат на підготовку вироб ництва.

9. Обчислення трудомісткості окремих циклів робіт та тривалості етапів технічної підготовки виробництва нового виробу.

10. А. Визначення тривалості робіт, термінів настання по­дій, напруженості виконання окремих процесів і робіт у сітко­вому плануванні підготовки виробництва та освоєння нових виробів.

11. Б. Визначення критичного шляху на сіткових графіках та види шляхів у сіткових моделях.

12. В. Правила побудови сіткових графіків (з використанням ситуацій зі створенням нової продукції).

13. Г. Критерії оптимізації сіткових моделей.