УДК 658.5.012.2

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОПТИМИЗАЦИИ СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО ПЛАНИРВОАНИЯ НА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Зубкова Наталья Викторовна
Тольяттинский государственный университет
к.э.н., доцент кафедры "Менеджмент организация"

Аннотация
Данная статья посвящена возможности применения математического моделирования при составлении оперативных планов и производственных программ на машиностроительных предприятиях, имеющих полный производственный цикл. Проведенные исследования показали, что крупные предприятия, занятые в данные отрасли, нуждаются во внедрении данного моделирования в применяемую систему оперативного планирования, с целью оптимизации складских, транспортных и производственных запасов.

Ключевые слова: математическое моделирование, машиностроительное предприятие, оперативное планирование, система планирования на предприятии


MATHEMATICAL MODELLING OF OPTIMIZATION OF SYSTEM OF OPERATIONAL PLANNING AT ENGINEERING ENTERPRISES

Zubkova Natalia Viktorovna
Togliatti State University
candidate of economic Sciences, Assistant Professor of management of organization

Abstract
This article considers the application of mathematical modeling in the preparation of operational plans and production programs for machine-building enterprises with a full production cycle. Studies have shown that large enterprises engaged in these industries need in the introduction of this modeling used in the system of operational planning to optimize the storage, transportation and industrial stocks.

Keywords: engineering company, mathematical modeling, operational planning, planning system at the enterprise


Рубрика: 08.00.00 ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Зубкова Н.В. Математическое моделирование оптимизации системы оперативного планирвоания на машиностроительных предприятиях // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 9 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/09/72094 (дата обращения: 20.11.2016).

Машиностроительные предприятия, особенно имеющие полный цикл изготовления товарной продукции, имеют сложную систему взаимодействия структурных подразделений внутри предприятия. В первую очередь это касается условий планирования выпуска товарной продукции и самой производственной программы каждого подразделения, занятого обеспечением сырья, заготовок и комплектующих для основного производства сборки конечного изделия. Особенностью такого взаимодействия является то, что необходимо учесть нюансы каждого этапа производственного цикла (заготовительного, обрабатывающего и сборочного), его длительность и объемы производства в привязке к объему выпуска товарной продукции. Другими словами, чтобы изготовить одну единицу товарной продукции, например автомобиль, необходимо предварительно произвести один кузов, состоящий из нескольких отдельных элементов:

  • дверей (передних, задних, левых и правых);
  • крыльев (передних, задних, левых и правых);
  • стойки,
  • капота,
  • крыши и т.д.

Которые после изготовления свариваются, подвергаются окрашиванию, сушке и контролю выполненных операций, а затем поступают на сборку, где в свою очередь устанавливается разное количество необходимых комплектующих изделий (двигатель – 1 шт., коробка передач – 1 шт., сидения – два передних и одно заднее, подвеска – передняя и задняя, колеса – 4 основных колеса и запаска, и т.д.). Многие из перечисленных изделий изготовляются на самом предприятии, а часть из них закупаются в готовом виде. Кроме этого, для того чтобы обеспечить изготовление производимых изделий, предприятию необходимо закупать соответствующее сырье и материалы. В связи с этим, ставиться задача, рассчитать необходимое количество закупаемых сырья, материалов и комплектующих для производства нужного объема деталей, сборочных узлов и элементов, чтобы обеспечить выпуск запланированного объема товарной продукции.
План выпуска товарной продукции, для многих машиностроительных предприятий он также является и производственной программой, на соответствующий период, разрабатывается с учетом определенных данных, к которым можно отнести:
спрос на продукцию предприятия со стороны частных покупателей и разных организаций, уточненный с учетом прогнозов маркетинговых служб предприятия;
действующие на предприятии технико-экономические нормы и нормативы по использованию производственных мощностей, затрат живого труда и материальных ресурсов;
наличие заданий по созданию, освоению и внедрению новой техники и технологии для сокращения статьей затрат, связанных с производством товарной продукции.
На основе этапов формирования плана выпуска товарной продукции (производственной программы) на ОАО “АВТОВАЗ” 1, с. 88-90, представим данный процесс в укрупненном виде. Процесс формирования плана выпуска товарной продукции можно представить в виде схемы (рис. 1), которая наглядно отображает процесс взаимодействия структурных подразделений предприятия с целью утверждения плана выпуска товарной продукции и производственных программ, каждого из участников создания этой продукции.

Рисунок 1. Укрупненная схема процесса формирования производственной программы, как отдельных структурных подразделений, так и машиностроительного предприятия в целом

На первом этапе корпоративный центр ставит задачи, на основании которых, дирекция по производственной логистике и дирекция по экономике и планированию разрабатывают план выпуска товарной продукции предприятия в денежном и количественном эквиваленте.
Второй этап предполагает разработку проекта плана выпуска товарной продукции, на основе поставленной корпоративным центром задачи, который поступает на согласование в производственные службы.
Далее, на третьем этапе, каждое производственное подразделение, занятое обеспечением необходимых комплектующих для выпуска товарной продукции, вносит свои коррективы в этот план, и передают их на согласование в дирекции по производственной логистики и дирекции по экономики и планированию. После этого, скорректированные и согласованные планы передаются опять производствам.
Движение проекта плана выпуска товарной продукции осуществляется до тех пор, пока с ним не согласятся все производственные подразделения, которые занимаются исполнением 1, с. 91.
План выпуска товарной продукции необходим для выполнения расчетов, связанных с потребностями производств и может в себя включать:
расчеты потребностей в материалах, комплектующих изделиях и инструменте;
расчеты трудоемкости работ оборудования и рабочей силы, в часовой единице измерения;
расчеты смет затрат на закупку материалов, комплектующих изделий, инструмента и т.д.
Данные расчеты производят для определения плана выпуска товарной продукции на год, квартал и месяц. А на основе месячного плана составляют план на декаду, неделю, день и смену.
Также следует отметить, что расчет годового плана выпуска товарной продукции на планируемый период проводится три раза в год (в июне, августе и ноябре), это позволяет максимально учесть изменения спроса на рынке и минимизировать затраты, связанные с выпуском невостребованной продукции.
Особенностью расчета производственных потребностей и программ выпуска на квартал является то, что они выполняются за 70 дней до начала планируемого квартала. В основу расчета ложится план производства товарной продукции и плана производства запасных частей и деталей для кооперации на квартал.
Расчет программы производства и распределения на месяц и потребностей выполняется четыре раза в месяц:
два раза во второй половине предшествующего планируемому месяцу, с интервалом в 10 дней;
два раза в самом начале планируемого месяца с интервалом в 5 дней.
В процессе согласования плана выпуска товарной продукции и производственных программ по подразделениям формируется огромное количество утвердительных, согласовательных и распорядительных документов. Это приводит к увеличению времени утверждения плана выпуска товарной продукции и производственных планов.
С целью оптимизации процесса формирования, согласования и утверждения, создаваемых на предприятии, оперативных планов, предлагается использовать математическое моделирование, позволяющее:
минимизировать вероятность некорректного составления плана;
сократить время согласования и утверждения плана;
уменьшить затраты, связанные с составлением и утверждением плана;
повысить эффективность взаимодействия производственных подразделений.
Учитывая особенность машиностроительного предприятия с полным циклом производства товарной продукции, представим процесс формирования плана математически:

 (1)

Для наглядности описанного выражения приведем стохастическую экономико-математическую модель планирования объема выпуска товарной продукции и производственного плана (рис. 2) 2, стр. 168.
Данная модель позволяет определять производственную программу выпуска каждого изделия, входящего в товарную продукцию, и описывает организационные, технологические и другие отношения между производственными подразделениями, которые связаны единым процессом (заготовительным, обрабатывающим и сборочным) изготовления товарной продукции, в соответствии с плановыми заданиями. Кроме того, эта модель показывает связи с поставщиками сырья, заготовок и комплектующих, необходимых для основного производства, и потребителями выпущенной продукции 2, стр. 167.

Рисунок 2. Стохастическая экономико-математическая модель планирования объема товарной продукции и производственной программы

Математическую зависимость представленных в модели взаимосвязей можно выразить следующим образом:

 (2)

где: Z – количество продукции (продуктовая программа), которые необходимо произвести, шт.; i– этап технологической цепочки:1 – заготовительный,
2 – обрабатывающий,
3 – сборочный.
Соответственно, количество продукции, произведенное после определенного этапа технологической цепочки, определяется по формуле:

 (3)

где: z – количество продукции, которая проходит по технологическому процессу; – продукция, которая проходит по производственному процессу, но имеет разные пути ее доведения до основного производства:
а – продукция, поставляемая поставщиками;
б – продукция собственного производства и отправленная потребителю;
в – продукция собственного производства, предназначенная для внутреннего потребления.

В развернутом виде данная математическая модель выглядит следующим образом:

 (4)

где: z/i – преобразовавшаяся продукция, после определенного этапа производственного процесса.

Если совместить математические описания формирования объема товарной продукции, представленные в формулах (1) и (4), то можно получить следующие выражения, позволяющие спланировать объем производства товарной продукции и, необходимых для его выпуска, комплектующих, сборочных узлов и единиц, по каждой стадии производственного процесса в штуках (5) и рублях (6) на единицу продукции:

 (5)

 (6)

где: Ц – цена покупных видов сырья, материалов, комплектующих и инструмента, С – наименование сырья, необходимого для производства; М – наименование материала, необходимого для производства; К – наименование комплектующего изделия, необходимого для сборки товарной продукции или сборочной единицы; И – наименование инструмента, необходимого для выполнения технологического процесса изготовления детали или изделия; З –затраты предприятия, связанные с собственных производством необходимого объема комплектующих, сборочных единиц и элементов; k– количество или объем, необходимых видов сырья, материалов, комплектующих и инструмента, шт., кг, т.; J – виды наименований, закупаемых материалов, сырья, инструмента и комплектующих; п – количество наименований учитываемых видов сырья, материалов, комплектующих и инструмента; q – количество видов наименований.

Так как формулы (5) и (6) описывают необходимое количество и затраты предприятия, соответственно, всех составных элементов, входящих только в одну единицу выпущенной товарной продукции, то при планировании, формировании и утверждении плана выпуска для производственных подразделений, необходимо будет учитывать объем товарной продукции:

 (7)

 (8)

где: NГОД – годовая программа выпуска товарной продукции или объем выпуска товарной продукции, шт.

Математически описанное формирование объема выпуска товарной продукции в количественном (7) и стоимостном (8) выражении позволяет детально расписать все входящие в товарную продукцию компоненты, исключить или свести к минимуму допущение ошибок при этих расчетах, так как для этого используются простейшие математические действия.
Применение представленных математических моделей в процессе формирования производственной программы на этапах II и III, описанных на рисунке 1 (см. выше), позволит в автоматическом режиме формировать производственную программу для всех занятых в выпуске товарной продукции структурных подразделений. Кроме этого, упростит процедуру согласования, ускорить процедуру утверждения, так как позволяет оперативно вносить корректирующие поправки в планы. На основе предложенных математических моделей, также в автоматическом режиме, определяются нормы и нормативы для составления графиков работы всех производственных подразделений, занятых в производственном процессе изготовления товарной продукции и задаются параметры, которые должны быть выполнены при реализации плана. Таким образом, предприятия может достичь высокой точности, применяемых на предприятии, планово-экономических показателей, и снизить экономические и финансовые риски от возникающих внеплановых затрат.
Итогом проведенного исследования может служить то, что применение математического моделирования при формировании плана выпуска товарной продукции, позволит оптимизировать весь процесс оперативного планирования, происходящий на машиностроительном предприятии с полным производственным циклом.


Библиографический список
  1. Зубкова Н.В. Организация оперативно-производственного планирования на машиностроительном предприятия: дис… кан. экон. наук : 08.00.05: защищена 2011 : утв. 2011 / Зубкова Наталья Викторовна. – Саранск, 2011, – 211 с.: ил. – РГБ 61:11-8/1521.
  2. Зубкова Н. В. Применение экономико-математических моделей при формировании затрат машиностроительного предприятия на стадии планирования / Н. В. Зубкова // Вектор науки Тольятт. гос. ун-та. – 2010. –    № 2(12). – С. 166–170.


Все статьи автора «Ahsha»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация