Анализ и совершенствование эффективности гибких технологических процессов производства обуви в условиях многоассортиментного выпуска

Рисунок 1 – Геометрический образ зависимости расчетного выпуска от спроса и цены, при фиксированной переменной «насыщенность рынка» N=0.8

 

В третьей главе проведено моделирование инновационных  технологических процессов изготовления обуви и получены исходные данные для многокритериальной оценки эффективности технологических процессов. В качестве объекта исследования выбраны технологические процессы сборки мужской обуви.

Исследовано влияние формы организации производства и технологии изготовления на себестоимость обуви на примере технологического процесса изготовления мужской закрытой обуви с учетом сменной программы.

Отслеживание удельного веса затрат на изготовление многоассортиментного выпуска обуви позволит предприятию, самостоятельно планируя размер прибыли на основе прогнозирования себестоимости производства и объема реализации продукции обеспечить значительное увеличение жизненного цикла изделий и получить наибольшую прибыль.

 

С помощью метода функционального  моделирования проведен структурный анализ технологических процессов обувного производства; выявлены направления их совершенствования.

Для структурного анализа  технологических процессов разработаны  контекстные и IDEF0-диаграммы декомпозиции процессов; обобщенная схема декомпозиции процесса (рисунок 2); функциональные модели в нотации IDEF3, являющиеся исходными данными для имитационного моделирования инновационных технологических процессов производства обуви. Функциональное и имитационное моделирование проводилось с помощью пакетов прикладных программ CA ERwin Process Modeler (разработчик Computer Associates) и Arena 9.0 (разработчик Rockwell Systems Modeling).

Разработана методика оценки эффективности инновационных технологических  процессов на основе применения методологии целевого программирования.

В общем случае любая технология характеризуется различными показателями. Пусть имеется набор критериев f₁, f₂, …, f_m,, каждый из которых желательно максимизировать на множестве возможных решений Х. В соответствии с методологией целевого программирования считаем, что в критериальном пространстве R^m задано непустое множество U, которое называется множеством идеальных векторов. При этом считается, что это множество недостижимо, т.е. имеет место равенство U Ç Y = Æ, где Y означает множество возможных векторов, т.е. Y = f(Х).

Кроме того, на критериальном пространстве R^m задана метрика, т.е. такая числовая функция r=r(y,z), которая каждой паре векторов y и z критериального пространства сопоставляет определенное неотрицательное число, называемое расстоянием между векторами y и z.

В соответствии с методом целевого программирования выбираемым (наилучшим, оптимальным или наиболее удовлетворительным) объявляется такое решение х^* Î Х, для которого выполнено равенство:

,     (1)

 

означающее, что вектор , соответствующий наилучшему решению х^*, должен располагаться от множества идеальных векторов на минимально возможном расстоянии.

При этом выбор метрики  осуществляется из параметрического семейства:

,       (2)

где s³1 и a=(a₁,…, a_m); a_i>0 для всех i=1,2,…, m.

Варьируя вектор параметров а, учитывается «неравноценность» критериев, придавая большее значение той компоненте вектора параметров, которая соответствует критерию большей «ценности».

В частном случае, когда  технологии сравниваются по двум параметрам s=2, и a_i=1, i=1,2,…, m, т.е. критерии равноценны, получается евклидова метрика:

.     (3)

Целесообразно информацию об относительной важности критериев q_ij выявить вначале, и сравнение технологий провести уже с учетом коэффициентов важности критериев.

Формула для определения эффективности варианта технологического процесса по четырех критериям:

      (4)

где − модифицированные значения критериев.

Рассмотренный подход позволяет  с учетом  производственной программы сравнить между собой перспективные варианты сочетания технологий и оборудования, выбрать наиболее эффективный, и на этой основе сформировать гибкий технологический процесс для обеспечения работы многоассортиментных потоков.

Для реализации поставленной задачи разработано программное обеспечение, с помощью которого оценивается эффективность технологического процесса, позволяя тем самым добиться улучшения качества организационных и технологических решений и стабилизации уровня конкурентоспособности производимой обуви.

В четвертой  главе выполнена оценка эффективности технологических процессов многоассортиментного производства обуви.

Решение задачи разработки технологического процесса и определения  его характеристик реализовано с помощью алгоритма и программы для ЭВМ.

Проведен анализ методов  оптимизации технологических процессов  производства обуви, разработан алгоритм проектирования технологического процесса изготовления обуви планируемого ассортимента и обобщенный граф технологического процесса изготовления мужской закрытой обуви.

Разработано программное обеспечение, предназначенное для моделирования технологического процесса сборки обуви и определения удельных приведенных затрат, представляющих собой сумму текущих затрат (себестоимости) и капитальных вложений, соизмеренных с помощью нормативного коэффициента эффективности с учетом производственной программы.

Программа состоит из двух самостоятельных модулей, в первом осуществляется формирование последовательности технологических операций и определение  трудоемкости; во втором производится расчет параметров технологического процесса по вариантам мощности.

В таблице 1 приведен программный расчет технико-экономических показателей технологического процесса сборки мужской закрытой обуви из кож хромового дубления с лицевым покрытием, задником из термопластических материалов, на формованной подошве из термоэластопласта. Способ затяжки – машинная двухпроцессная при различных формах организации производства.

В указанном диапазоне  мощности наименьшие затраты на изготовление обуви мощности составили: при 560 пар/смену – 4610,96 р.; при 606 пар/смену – 4835, 99 р.; при 763 пар/смену – 4411,85 р.; при 880 пар/смену – 4086,60 р.; при 975 пар/смену – 3880,65 р.

 

Таблица 1 – Расчет параметров технологического процесса для сменной программы 500-1000 пар (организация производства с применением конвейера)

Варианты мощности, пар	500	600	700	800	900	1000
Коэффициент загрузки рабочих, %	63,81	69,82	67,55	73,60	77,40	79,13
Потери по заработной плате на единицу мощности, р.	8,16	6,22	6,91	5,16	4,20	3,80
Удельные приведенные  затраты на 100 пар, р.	5164,28	4884,35	4808,91	4355,24	4091,14	3916,22

 

Разработаны имитационные модели производственных процессов  сборки мужской обуви, служащие инструментом формирования оценочных критериев исследуемых вариантов организационно-технологической структуры потока, позволяющие в режиме реального времени получить сведения о системе. Реализована компьютерная имитационная модель, которая описывает динамику протекания процесса, в результате чего получены данные о длительности производственного цикла и стоимости работы (рисунок 3).

Рассчитаны комплексные  показатели эффективности инновационных  технологических процессов изготовления обуви по группам критериев. В первую группу критериев, подлежащих минимизации входят: «трудоемкость, мин.», «потери по заработной плате на единицу мощности, р.», «удельные приведенные затраты на единицу мощности, р.», «незавершенное производство, пар.», «технологическая себестоимость, р.». Ко второй группе критериев, подлежащих максимизации относятся: «производительность» труда 1 рабочего, пар/смену», «коэффициент загрузки рабочих, %», «выпуск в смену, пар».

Выбор наилучшего технологического процесса осуществлялся при условии одинаковой значимости критериев, и при условии что один ряд критериев важнее другого: критерий «технологическая себестоимость» важнее критерия «трудоемкость» с коэффициентом 0,5 (q₅₁=0,5) и критерий «незавершенное производство» важнее критерия «удельные приведенные затраты» с коэффициентом 0,3 (q₄₃=0,3).

По результатам расчета комплексного показателя эффективности, научно обоснованы следующие рекомендации: объем выпуска обуви должен находиться в пределах 500-600 пар в смену, двухпроцессная затяжка предпочтительнее трехпроцессной.

 

 

Рисунок 3 – Имитационная модель технологического процесса сборки обуви (РИНК-система)

 

Операции, не добавляющие стоимости деталям и полуфабрикатам, в частности клеенамазочные, отделочные, увлажнительные следует выносить за пределы потока и выполнять на отдельных участках, применять бесконвейерную систему организации производства.

Определен экономический  эффект результатов работы, заключающийся  в повышении производительности труда, уровня механизации производства, понижении показателей незавершенного производства и затрат на производство. Предложен доступный инструмент для технологов производства по рационализации проектирования технологических процессов, позволяющий предприятию формировать конкурентоспособный ассортимент и прогнозировать величину максимального дохода от производства обуви.

Достоверность проведенных  расчетов по оценке эффективности технологических  процессов методами целевого программирования при различных технологических  и организационных решениях подтверждена расчетами показателей экономической  эффективности: себестоимости, прибыли и рентабельности  и др.

Проведенные экономические  расчеты подтверждают целесообразность и правомочность применения многокритериального  метода оценки эффективности технологических  процессов. Предложенная методика, в  сравнении с типовым расчетом полной себестоимости изготовления обуви, менее трудоемкая, и позволяет на основных стадиях разработки нового ассортимента (техническое задание, проектно-конструкторская документация, опытный образец) сократить сроки экспертных работ при сохранении требуемой глубины и обоснованности инженерных заключений.

 

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В работе выполнены технические  разработки экспертной системы управления многоассортиментным выпуском обуви на предприятии и программного обеспечения для проектирования и оценки эффективности технологических процессов сборки обуви с учетом производственной программы дл конкретного предприятия.

Использование результатов  диссертационного исследования обеспечит  технологов производства обуви доступным  инструментом по проведению многовариантного проектирования производственных потоков, позволит предприятию формировать конкурентоспособный ассортимент и прогнозировать величину максимального дохода от производства обуви.

1. Проведен анализ форм гибкости и их взаимосвязь с динамической системой производства в условиях современных рыночных отношений. Определены требования к конкурентоспособному производству: сокращение времени подготовки производства; продление жизненного цикла; повышение научно-технического уровня производства, реализация которых осуществляется на основе гибкости приозводства.

2. Разработаны элементы экспертной системы оперативного управления многоассортиментным выпуском на основе теории нечеткой логики. Произведен расчет оптимальной структуры ассортимента выпускаемой обуви и суммарная себестоимость выпуска всего ассортиментного ряда моделей.

3. Проведен анализ влияния форм организации производства и технологии изготовления на себестоимость обуви на примере технологического процесса изготовления мужской закрытой обуви с учетом сменной программы. Получены теоретические зависимости для оценки влияния фактора «организация производства» на отдельные статьи калькуляции в целом и другие технико-экономические показатели.

4. Даны рекомендации по варьированию удельного веса затрат статей калькуляции многоассортиментного выпуска обуви для прогнозирования себестоимости и объемов реализации продукции с учетом спроса на обувь в данном регионе.

5. Разработаны функциональные и имитационные модели бизнес-процессов производства обуви, получено формальное описание организации действующего технологического процесса и исходные данные для оценки эффективности технологических процессов изготовления обуви.

6. Разработана методика многокритериальной оптимизации технологических процессов производства обуви на основе применения методологии целевого программирования.

7. Разработано программное обеспечение для формирования технологического процесса сборки обуви и определения стоимости производства ассортимента обуви. Реализована компьютерная имитационная модель, описывающая динамику протекания процесса сборки обуви. Предложенная методика и реализованное на этой основе программное обеспечение позволяют уменьшить продолжительность технологической подготовки производства и увеличить, благодаря рационализации технологического процесса, удельный потребительский эффект обуви.