Выбор процесса и планирование производственной мощности

Глава 5
ВЫБОР ПРОЦЕССА И ПЛАНИРОВАНИЕ
ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ
Цели изучения
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Завершив изучение данной главы, вы должны уметь:
Объяснить важность выбора производственного процесса, а также его связь с
проектом товара и услуги и с планированием мощности.
Описать различные типы производственных процессов.
Описать автоматизированный подход к производству.
Объяснить необходимость управления технологией.
Объяснить важность планирования мощностей.
Обсудить способы определения и измерения мощности.
Описать факторы, которые определяют эффективные альтернативные варианты мощностей.
Обсудить основные факторы, связанные с разработкой производственных альтернатив.
Кратко описать методы, полезные для оценки выбора процесса и альтернативных мощностей.
Содержание главы
Выбор процесса
Производить или покупать
Виды производственных процессов
Соответствие процесса и изделия
Автоматизация
Компьютеризованное производство
Производственная стратегия
Планирование мощности
Важность решений по производственным мощностям
Определение и измерение мощности
Факторы эффективных возможностей
Определение требований по мощности
Разработка альтернативных вариантов по мощности
Оценка альтернатив
Заключение
Ключевые термины
Решение задач
Вопросы для обсуждения и повторения
Упражнения по написанию служебных записок
Задачи
Избранная библиография
Экскурсия на производство: Соли «Morton»
Приложение: Линейное программирование
Выборы изделия и услуги, выбор процесса, планирование мощное" места расположения предприятия и размещения на нем оборудования -важные решения, которые должен принять менеджер, потому что они имеют долгосрочные последствия для
всей организации.
В этой главе рассматривается выбор рабочего процесса и планирование мощности. Выбор процесса — занятие чрезвычайно интересное, но и сложное; тех кие
новшества в сфере производства предоставляют много новых возможностей для достижения конкурентного преимущества, но они также создают много потенциальных
опасностей для неопытного руководителя. Первая половина данной главы посвящена
выбору процесса, все остальное — планированию мощности.
Выбор процесса
Выбор процесса определяет способ, который предприятие выбирает для производства своих изделий или услуг. Самое главное, что сюда входит, это выбор технологии и связанных с ней факторов. Кроме того, выбор процесса оказывает определяющее влияние на планирование мощностей, размещение и выбор оборудования, и планирование рабочих систем. На рисунке 5-1 показана общая схема того, как выбор процесса в общий план системы.
Рис 5-1. Выбор процесса и общий план системы
Выбор процесса происходит естественно, когда планируются новые из, услуги.
Однако периодически он становится необходим, еще и когда возникают технологические изменения в оборудовании.
Производить или покупать
Самый первый шаг в планировании процесса — это решить: самим производить
или покупать часть продукта или весь продукт (или же нанять субподрядчика для производства части услуг или полностью всей услуги). Производитель может решить, что
лучше закупить определенные части, чем производить их; иногда все комплектующие
закупаются, а производитель лишь осуществляет сборку изделия. Многие фирмы заключают контракт на ремонтные услуги или обслуживание оборудования. Если принято
решение о закупках или заключении субподрядного договора, это снижает или полностью ликвидирует потребность в выборе процесса.
В решении по производству или закупкам обычно учитывается ряд факторов:
1. Имеющиеся мощности. Если у организации имеются достаточные мощности,
то часто разумнее самим производить комплектующие или создавать услуги.
Дополнительные расходы будут относительно невелики по сравнению с теми,
что требуются на закупку частей или заключение субподрядов.
2. Специальные знания. Если фирме недостает опыта и квалификации для качественного выполнения работы, то разумной альтернативой будет закупка.
3. Факторы качества. Предприятия узкой специализации обычно могут предложить более высокое качество, чем может обеспечить сама организация. И
наоборот, специальные требования к качеству или способность самостоятельно
контролировать качество могут позволить компании полностью выполнять все
работы.
4. Природа спроса. Когда спрос на изделие высок и стабилен, то для организации
бывает выгоднее выполнять работу самой. Однако при больших колебаниях
спроса или малом объеме заказов, обычно бывает лучше поручить работу другим, кто сможет получать заказы из разных источников, — это приведет к увеличению объема выпуска и компенсирует колебания покупательского спроса.
5. Расходы. Любая экономия затрат за счет закупок или производства должна соотноситься с предшествующими факторами. Экономия затрат может происходить из самого изделия или из экономии на транспортных расходах.
В некоторых случаях компания может принять решение выполнять часть работы
самостоятельно, а оставшуюся часть передать субподрядчику, чтобы сохранить гибкость своего производства и предотвратить возможную потерю подрядчика.
Если организация решит самостоятельно осуществлять некоторую часть или
полностью весь процесс, то проблема выбора процесса становится актуальной.
Виды производственных процессов
Существует 5 базовых типов производственных систем:
непрерывная;
массовая/конвейерная;
серийная;
индивидуальная;
проектная.
Системы непрерывного производства производят большие объемы высоко стандартизированной продукции. Вариативность процесса при этом небольшая или отсутствует вообще. Например, сахар производится по непрерывной системе.
Массовое и конвейерное производство можно считать частично непрерывными, потому что они ведут к крупносерийному производству одного или нескольких сходных изделий. Конечный продукт достаточно стандартный, вариативность производственных процессов очень небольшая. Пример массового производства — выпуск автомобилей.
Серийное производство иногда называют перемежающейся или прерывистой
системой, потому что в процессе участвует много видов работ, с частым переключением с одной на другую. Прерывистые системы обычно имеют уровень вариативности от
высокого до среднего. Многие пищевые продукты изготавливаются партиями.
Индивидуальное (цеховое) производство также считается прерывистой технологической системой, так как здесь производятся малые объемы продукции.
Проекты—это особый случай: тип производственного процесса, который задействован для выполнения неординарного заказа, и включает сложный комплекс операций.
Непрерывное и частично непрерывное производство. Большие объемы
стандартной продукции производятся системами непрерывной технологической
обработки.
В чистом виде системы непрерывного производства создают только один вид продукции, например, муку или сахар. Обычно эти товары измеряются скорее на непрерывной основе, чем считаются дискретными единицами. Отрасли промышленности, которые используют непрерывные процессы, иногда называют технологическими отраслями. Продукция технологических отраслей — пластмассы, химические материалы, нефть, искусственное волокно и сталь. Обычно производственный процесс идет круглосуточно, чтобы избежать
дорогостоящих остановок и запусков. Другие примеры — производство жидких и порошковых моющих средств и очистка воды. Конечный продукт таких систем высоко однородный (стандартизированный). Системы частично непрерывной обработки производят продукцию, которая допускает некоторую модификацию: товары очень похожи,
но не идентичны. Примеры — производство автомобилей, телевизоров, компьютеров,
калькуляторов, фотоаппаратов и видеооборудования. Обычно эти товары производятся дискретными единицами. Эта форма процесса часто называется массовым производством.
Высоко стандартизированный конечный продукт этих систем требует высоко
стандартизированных методов и оборудования. Вследствие разделения труда, квалификация рабочих обычно достаточно низкая. Оборудование, как правило, высоко специализировано, более дорогое по сравнению с общецелевым оборудованием, но
большой объем выпуска дает низкую себестоимость единицы продукции. Как правило,
продукция в этих системах изготавливается скорее для создания товарного запаса,
чем непосредственно по потребительскому заказу. Примеры в сфере обслуживания
программы по массовым прививкам, автоматические машинные мойки, механизированная уборка урожая, почтовый сервис и предприятия общепита (та их часть, которая
относится к т.н. «быстрому питанию»). Следует отметить, что применение такого типа
процессов в сфере услуг более ограничено, так как обслуживание все же более индивидуально.
Прерывистый производственный цикл. Когда система включает целый ряд
технологических требований, используется прерывистый производственный цикл.
Объемы выпуска здесь много ниже, чем в непрерывном процессе. Для таких систем
характерно использование общецелевого оборудования, которое может отвечать различным технологическим требованиям, квалифицированной или полуквалифицированной рабочей силы, и более узкого диапазона контроля, по сравнению с непрерывным производством.
Одна форма прерывистого технологического процесса имеет место, когда партии (лоты) сходных продуктов обрабатываются одним и тем же способом (например, в
пищевой промышленности). Консервный завод может обрабатывать разные виды
овощей; первая серия — резаная морковь, вторая — зеленый горошек, а потом — кукуруза или свекла. Все они могут проходить одинаковый процесс промывки, сортировки, нарезки, приготовления и консервирования, но между этими циклами оборудование
нужно чистить и настраивать.
Другая форма прерывистого процесса — это цех или мастерская, которые
способны отвечать более разнообразным производственным требованиям, чем серийное производство. Здесь размеры партий — от больших до маленьких, даже до штучных изделий. Отличие такой формы производства от серийной в том, что производственные требования часто совершенно различаются от заказа к заказу. Это означает,
что последовательность и содержание этапов производственного процесса тоже значительно различаются. Авторемонтная мастерская является примером цеховой организации производства. Каждая машина обслуживается индивидуально. Большие ремонтные предприятия могут иметь специалистов по каждому отдельному виду ремонта
(допустим, только по тормозной системе), но автомобили все же обслуживаются по одному. Для крупных производств, обрабатывающих большие партии одного продукта
или небольшие партии разных продуктов, обычно существует так много разновидностей последовательных операций, что не имеет смысла описывать серийные процессы
на консервном заводе — они слишком узкоспециальны для обобщений. Большое разнообразие технологических требований вызывает дополнительные трудности при составлении производственных графиков, а также необходимость частой переналадки
оборудования и внесения других изменений в последовательность рабочего процесса.
Производственные расходы на единицу продукции здесь обычно выше, чем при непрерывном или частично непрерывном производстве.
Дополнительные примеры прерывистого производственного цикла — публикация учебников, хлебобулочное производство, система здравоохранения и образования. В некоторых случаях, выпуск производится для создания товарных запасов
(одежда, автомобильные шины); в других случаях — для непосредственного удовлетворения нужд потребителей (здравоохранение) или спецификаций (специальный инструмент, детали или оборудование). Маркетинговая деятельность в этих системах часто направлена на поддержание технологических мощностей системы или на индивидуальные услуги.
Проект. Чтобы выполнять сложные работы, состоящие из уникального комплек-
са операций, которые должны быть закончены к определенному сроку, создаются проекты. Примеры — особо крупные или необычные строительные проекты, развитие или
продвижение новых товаров, космические проекты и комплекс работ по ликвидации
последствий аварий. Из-за их ограниченности во времени и неповторяющейся природы деятельности, эти системы значительно отличаются от непрерывного и прерывистого производства. Проекты детально рассматриваются в главе 16.
Соответствие процесса и изделия
Ключевая концепция в выборе процесса — необходимость увязать требования
изделия с производственными возможностями. Различие между успехом и неудачей в
производстве иногда прослеживается от момента выбора процесса. Продукция имеет
широкий диапазон — от уникальной до высоко стандартизированной. Обычно требования по объему увеличиваются по мере роста стандартизации; уникальные товары
имеют малый объем, а стандартные — большой. Эти факторы следует учитывать при
определении, какой процесс использовать.
Определенные процессы подходят к небольшим объемам нестандартных изделий, тогда как другие более соответствуют большим объемам высоко стандартизированных товаров. Добиваясь соответствия требований по изделию и выбора процесса,
производители могут достичь высочайшей степени эффективности производства. Таблица 5-1 иллюстрирует эту важную концепцию.
Таблица 5-1. Соответствие процесса разновидности продукции,
гибкости оборудования, требованиям по объему
Обратите внимание, что примеры в таблице выстроились по диагонали. Это
наиболее эффективные варианты. Если производитель выбирает другую комбинацию
(например, конвейер для нестандартного товара или услуги), он обнаружит, что высоко
специфичные требования разнообразной продукции находятся в прямом противоречии
с более унифицированными требованиями для эффективной работы на конвейере.
Точно так же, организация производства по типу мастерской (когда оборудование и
персонал способны справиться с широким комплексом производственных требований)
была бы потрачена впустую на высоко стандартизированный товар; оборудование и
квалификация персонала должны быть узко специализированными.
Таблица 5-1 помогает менеджерам в выборе процесса и в управлении уже работающим производством. Налаживая выпуск новой продукции, руководитель должен
приложить все усилия, чтобы добиться оптимального соответствия продукции и процесса. В том случае, когда производство уже работает, менеджер должен изучить процесс в свете данных таблицы и проверить, насколько процесс и изделие соответствуют
друг другу. Слабое соответствие дает возможности для совершенствования, с вероятным повышением эффективности и снижением затрат.
Следует принимать во внимание еще и тот факт, что товары и услуги часто проходят через определенный жизненный цикл, который начинается с малого объема, но
этот объем увеличивается по мере распространения товаров или услуг. Когда такое
происходит, менеджер должен знать, когда переключиться с одного типа процесса (мастерской) на другой (серийное производство). Конечно, некоторые процессы остаются
на определенном уровне (публикация журнала), тогда как другие со временем увеличиваются (или снижаются по мере насыщения рынка). Для менеджера здесь важно
правильно оценить свою продукцию (услуги) и решить, есть ли необходимость планировать изменения в рабочем процессе с течением времени.
Автоматизация
Автоматизация — это замена труда человека на труд машины.
Автоматическая техника включает сенсорные и контрольные устройства, которые позволяют им работать автоматически. Ключевой
вопрос процесса планирования — нужна ли автоматизация. Если принято решение автоматизировать производство, то следующий вопрос — степень автоматизации. Диапазон автоматизации — от заводовавтоматов до одной-единственной автоматической
операции.
Автоматизация имеет ряд преимуществ перед человеческим трудом. Она характеризуется низкой степенью отклонений; для человека тяжело выполнять одну и ту
же работу абсолютно тем же способом, в абсолютно одинаковые сроки, и в массовом
масштабе. Все отклонения идут в ущерб качеству и соблюдению сроков графика. Более того, автоматы не устают и не отвлекаются, не принимают участие в забастовках,
не требуют повышения заработной платы и не жалуются на условия труда.
Автоматизация часто рассматривается как стратегия, необходимая для конкурентоспособности. Тем не менее, она имеет ряд ограничений и недостатков по сравнению с трудом человека. В первую очередь, автоматизация может очень дорого обойтись компании. Технология стоит больших денег; чтобы компенсировать высокие затраты, потребуются большие объемы выпуска. Кроме того, автоматы менее гибки, чем
люди. В автоматизированный процесс вряд ли будут внесены существенные изменения. Кроме того, рабочие часто боятся автоматизации, потому что могут потерять из-за
нее свои рабочие места.
Решение об автоматизации и степени ее ввода должно быть тщательно проработано с учетом всех возможных последствий и побочных действий. Кроме того, для
успешного внедрения автоматизации в производственную систему необходимы тщательное обдумывание и планирование. В противном случае могут возникнуть серьезные проблемы. General Motors, вложив в 80-х годах огромные суммы в автоматизацию,
получил в итоге резкое снижение гибкости и производительности при высоком росте
затрат. Резкое увеличение производственных мощностей GM привело к быстрому перенасыщению рынка.
Компьютеризованное производство
Компьютеризованное производство (computer-aided
manufacturing — САМ) характеризуется использованием
компьютеров в управлении процессом, начиная от роботов
и заканчивая автоматическим контролем качества.
Эта система заменяет функции человека функцией
компьютеров. Преимущества — снижение трудоемкости;
возможность выполнения опасных, грязных или утомительных работ; достижение высокого, постоянного уровня качества. Подобное оборудование, как правило, стоит очень дорого.
Станки с числовым управлением (numerically controlled
machines -N/C) программируются для выполнения комплекса производственных задач, на основании математических
соотношений, которые сообщают станку детали необходимой операции.
Информация записывается на дискету, магнитную
ленту или микропроцессор. Хотя такие станки используются
уже в течение многих лет, они являются важным элементом современных методов
производства. Отдельные станки могут иметь свой собственный компьютер; подобный
вариант называется числовым программным управлением (computerized numerical control — CNC). Или же один компьютер может управлять большим числом станков; это
называется прямым числовым управлением (direct numerical control — DNC).
Иногда возможно использовать на производстве роботов. Робот состоит из трех
частей: механический манипулятор, источник питания и управляющее устройство.
В отличие от роботов из фантастических фильмов, которые
отдаленно напоминают людей, у промышленных роботов
совсем не такая впечатляющая наружность и гораздо
меньшая мобильность; большинство роботов стационарны,
за исключением их подвижных «рук» (манипуляторов).
Роботы способны выполнять самые разнообразные
задачи, включая сварку, сборку, погрузку и разгрузку, покраску и тестирование. Они избавляют людей от тяжелого и грязного труда, и часто используются на утомительных
работах.
Некоторые роботы довольно просты, другие гораздо более сложны. На низшем
уровне находятся роботы, следующие строго определенному набору команд. Затем
идут программируемые роботы, которые могут повторять ряд движений, выполняя заданную последовательность операций. Эти роботы «воспроизводят» механическую
последовательность так же, как видеомагнитофон воспроизводит визуальную последовательность. На следующей ступени находятся роботы, которые получают команды
от компьютера. На вершине находятся роботы, способные распознавать объекты и
принимать самостоятельные простейшие решения.
Движение роботов производится одним из двух способов. Одни роботы («точечные») перемещаются в заранее установленную точку, где осуществляют необходимую
операцию; затем они передвигаются в следующую точку и выполняют следующую операцию. Маршрутные роботы в процессе выполнения операции перемещаются по заданному непрерывному маршруту.
Роботы могут снабжаться энергией пневматически (с помощью воздуха), гидравлически (жидкость под давлением), либо с помощью электроники. Таблица 5-2 описывает более подробно некоторые типы роботов, которые используются в настоящее
время.
Таблица 5-2. Современные роботы
Все промышленные роботы имеют рабочие органы и захваты, имитирующие человеческую руку, с помощью которых они выполняют операции, воспроизводящие действия человека-оператора. Этот термин обычно относится к роботам, оснащенным автономной системой управления и способным выполнять операции самостоятельно. Но в Японии в эту
категорию включают также манипуляторы, управляемые человеком - непосредственно или
дистанционно.
Приблизительно одна треть всех промышленных роботов в США - это простейшая модификация, называемая «точечными роботами». Это название обязано своим происхождением рутинной операции: взять нечто в одной точке и поместить это в другую. Степень
свободы обычно ограничена двумя или тремя направлениями - вперед-назад, влевовправо и вверх-вниз. Система управления - электромеханическая.
Робот-манипулятор - это наиболее распространенный промышленный робот, поскольку
это понятие включает все модификации, описанные ниже. Данное название происходит от
одного и более сервомеханизмов, делающих возможным перемещение рабочего органа и
захвата в любом направлении без механического переключения. Эти роботы обычно имеют от пяти до семи степеней свободы, в зависимости от количества «сочленений» или
шарниров в «руке» робота.
Программируемый робот - это робот-манипулятор, управляемый запрограммированным контроллером, который запоминает последовательность движений руки и захвата; эта
последовательность может бесконечно повторяться. Такой робот может быть перепрограммирован для выполнения нового задания.
Компьютеризированный робот - это программируемая модель, действия которой
управляются компьютером. При этом программа действий не является жестко заданной;
при необходимости могут быть введены новые инструкции, задаваемые с помощью электроники. Программирование таких «интеллектуальных» роботов может включать в себя
процедуры оптимизации исполнения стандартных инструкций.
Сенсорный робот - это компьютеризированный робот, оснащенный одним или более
искусственным органом чувств - обычно это зрение или осязание.
Сборочный робот - это компьютеризированная модель, довольно часто с сенсорными
датчиками, спроектированная специально для работы на линиях сборки изделий.
Чаще всего роботы используются японскими промышленными компаниями.
Гибкая производственная система (flexible manufacturing system -FMS) —
это комплекс механизмов, включающий контролирующий и управляющий компьютер,
автоматическую погрузку и разгрузку материалов и, возможно, роботов или другое автоматизированное программное оборудование. Перепрограммируемые контрольные
устройства позволяют таким системам производить широкий ассортимент сходной
продукции.
Системы могут варьироваться от трех-четырех единиц оборудования до более
дюжины. Они разработаны, чтобы отвечать циклическим
производственным требованиям, сочетая при этом преимущества автоматизации с гибкостью самостоятельных
станков (т.е. станков с цифровым управлением). Гибкие
производственные системы снижают затраты труда и дают
более стабильный уровень качества по сравнению с традиционными методами производства, более низкие капитальные вложения и большую гибкость, чем жесткая автоматизация. Кроме того, их можно относительно быстро перепрограммировать. Гибкие производственные системы нравятся менеджерам, которые хотели бы сочетать гибкость
цеховой организации рабочего процесса с производительностью массового производства.
Хотя все это важные достоинства, гибкие производственные системы имеют и
ряд недостатков. Одним из них является то, что данный тип систем может работать со
сравнительно небольшим разнообразием продукции, т.е. с его помощью можно производить только сходные изделия, требующие сходного оборудования. Кроме того, эти
системы требуют более долгих сроков планирования и внедрения, чем традиционное
промышленное оборудование, из-за повышенной сложности и расходов. Более того,
компании часто предпочитают постепенный переход к автоматизации, а такие гибкие
производственные системы — это резкий скачок в технологии.
Интегрированное компьютерное производство (computer-integrated manufacturing — CIM) — это система, объединяющая широкий спектр производственной
деятельности с помощью интегрированной компьютерной системы, включая инженерное проектирование, гибкую производственную систему, производственное планирование и контроль. (Не все элементы обязательны.). Простейшая подобная система
может просто соединять два гибких производственных комплекса с одним управляющим компьютером. Системы с более широким охватом включают составление
производственных графиков, закупки, управление производственными ресурсами,
сбытом, распределением. В сущности, система CIM интегрирует информацию из других сфер деятельности предприятия в сферу производства.
Главная цель использования такой системы — связать различные части организации между собой, чтобы обеспечить быструю реакцию на заказы потребителей
и/или изменение продукции, обеспечить высокую скорость производства и снизить косвенные затраты труда.
Производственная стратегия
Выбор процесса часто требует технической компетентности. Многие менеджеры
в США, связанные с выбором процесса, не имеют специальных технических знаний; их
образование и опыт лежат в области маркетинга, финансов и т.п. В Японии дело обстоит совершенно противоположным образом — многие японские менеджеры, отвечающие за выбор процесса, имеют техническое образование. Соответственно, в западных компаниях решение технических вопросов обычно передается техническим специалистам, инженерам. В перспективе, возможное оптимальное решение — принимать
на работу и продвигать руководителей, которые имели бы как экономические, так и
технические знания и опыт. А пока этого не произошло, менеджеры должны работать
вместе с техническими экспертами, постоянно задавая вопросы, повышая свое понимание преимуществ и ограничений сложных промышленных технологий и оборудования, — ив конце концов, самим принимать решения. Таким образом, существует реальная потребность в управлении технологиями.
Основное последствие усиленного использования автоматизации в промышленности — влияние на структуру расходов предприятия. Доля постоянных затрат увеличивается, доля переменных снижается. Это означает, что увеличение выпуска снижает
общие издержки, т.е. возникает ситуация, достаточно обременительная в периоды
низкого спроса. Кроме того, автоматизация создает дополнительные требования к обслуживанию и ремонту высокоспециализированного оборудования. Менеджеры должны подходить к вопросу автоматизации очень осторожно и тщательно взвесив все преимущества и недостатки подобного долгосрочного проекта.
В этой книге везде подчеркивается важность гибкости для конкурентной стратегии. Тем не менее, гибкость не всегда является оптимальным выбором. Гибкие системы или оборудование часто более дороги и не так эффективны, как менее гибкие
альтернативы. В определенных случаях гибкость является ненужной, т.к. товар находится в стадии зрелости, почти не требуя изменений в проекте, и имеет стабильный
объем выпуска. Обычно в такой ситуации требуется специализированное производственное оборудование, и потребность в гибкости отпадает. Вывод ясен: к гибкости
следует относиться с большим вниманием; необходимо оценить ситуацию и определить реальную потребность в гибкости.
На практике гибкие системы используются по одной из двух следующих причин:
переменный либо неопределенный спрос. Вторую причину можно преодолеть совершенствованием прогнозирования.
Планирование мощности
В этом разделе вы узнаете о важности решений по производственным мощностям, об измерении мощности, об определении требований по мощности, а также развитии и оценке альтернативных возможностей.
Термин мощность относится к верхнему пределу, или потолку, нагрузки производственной единицы. Производственной единицей может быть предприятие, отдел,
единица оборудования, магазин, или рабочий. Нагрузка может определяться входными
или выходными параметрами. Например, машина может перерабатывать 45 фунтов
сырья в час; его входная мощность составляет 45 фунтов в час. Другая машина производит 18 отливок в час; ее выходная мощность — 18 отливок в час. Использование
входных либо выходных мощностей зависит от выбора, а иногда определяется ситуацией.
Мощность производственной единицы — важная часть информации для планирования: она позволяет менеджеру рассчитать производственные возможности с точки
зрения входных или выходных параметров, и на основе этих объемов принимать решения или составлять производственные планы. Основными вопросами любого планирования производственных мощностей являются:
1. Какая мощность требуется (тип)?
2. Сколько мощности требуется (объем)?
3. Когда она требуется (срок)?
Вопрос о типе мощностей решается в зависимости от товаров и услуг, которые
компания решила производить. То есть планирование мощности полностью зависит от
этого первоначального выбора.
Самые фундаментальные решения любой организации определяются видом
товаров и услуг, которые она будет производить. Практически все остальные решения
по мощностям, оборудованию, размещению производства и т.п. определяются именно
выбором товаров и услуг. Так, решение производить высококачественную сталь потребует определенного типа производственного оборудования, определенной специали-
зации и квалификации рабочих, и обусловит тип размещения оборудования. Это решение повлияет на размер и тип производственных зданий, а также на место расположения предприятия. Обратите внимание, насколько иными будут эти факторы, если
принято решение открыть семейный ресторан или больницу.
В некоторых случаях решения по производственным мощностям производятся
достаточно редко, в других случаях они возникают регулярно и являются частью действующего производственного процесса. Обычно на частоту принятия подобных решений оказывают влияние такие факторы как стабильность спроса, темпы технологических изменений в оборудовании или дизайне продукции, а также конкуренция. Другие
факторы связаны с типом изделия или услуги и степенью важности стилистических изменений (автомобили, одежда). В любом случае, руководство компании обязано периодически пересматривать свои решения по выбору изделия или услуги и вносить изменения, когда они бывают необходимы в связи с расходами, конкурентоспособностью
или по другим причинам.
Важность решений по производственным мощностям
По ряду причин, решения по производственным мощностям — самые фундаментальные из всех проектных решений, которые должен принимать менеджер.
1. Важность подобных решений определяется их потенциальным воздействием на
способность организации удовлетворять будущий спрос на товары и услуги; по
своей природе мощности ограничивают возможный объем выпуска.
2. Большое значение мощности вытекает из отношений между мощностью и производственными расходами. В идеале, правильный баланс спроса и производственных мощностей сводит к минимуму производственные расходы. На практике этого не всегда удается достичь из-за отличия реального спроса от ожидаемого, либо его колебания (т.е. цикличности). В подобных случаях необходимо
попытаться сбалансировать издержки избыточной и недостаточной мощности.
3. Кроме того, важность решений по производственным мощностям—в величине
первоначальных затрат, для которых мощность является основным определяющим фактором. Как правило, чем больше мощность производственной единицы, тем выше расходы. Это соотношение не всегда один к одному; крупные
производственные единицы обходятся пропорционально дешевле, чем мелкие.
4. Важность этих решений часто определяется также необходимостью долгосрочного распределения ресурсов и тем фактом, что однажды приняв решение, его
будет трудно или невозможно изменить без привлечения крупных дополнительных затрат.
Определение и измерение мощности
Производственную мощность часто определяют как верхний предел объема
выпуска. Хотя это представляется достаточно простым, в некоторых случаях практическое измерение мощности встречает небольшие трудности. Эти трудности вызваны
различными толкованиями термина «мощность» и проблемами выбора подходящих
единиц измерения для каждой конкретной ситуации.
Выбирая единицы измерения мощности, необходимо выбрать такие, которые не
потребуют пересчета. Например, измерение мощности в долларах (т.е. мощность $30
миллионов в год) является неудачным решением, так как изменения цен требуют постоянного пересчета данной величины.
При выпуске только одного изделия/услуги, мощность производственной единицы может выражаться в единицах выпускаемой продукции. Однако при выпуске большого числа разнообразных изделий/услуг (что встречается очень часто) измерение
мощности в единицах выпуска может привести к недоразумениям. К примеру, производитель бытовой техники выпускает холодильники и морозильные установки. Если объемы выпуска этих товаров различны, не имеет смысла измерять производственную
мощность в единицах продукции без указания конкретного вида продукции. Проблема
усложняется еще больше, если предприятие выпускает еще и другие изделия. Один из
вариантов решения — выражение мощности в единицах каждого отдельного вида то-
вара. Так, предприятие может производить 100 холодильников в день или 80 морозильных установок в день. Иногда этот метод приемлем, иногда — нет. Например, если компания производит широкий ассортимент товаров, то едва ли практично составлять длинный список всех соответствующих мощностей. Это особенно неудобно при
часто меняющейся структуре выпуска, потому что привело бы к постоянному изменению составного показателя мощности. В подобных случаях предпочтительной альтернативой будет выражение мощности в имеющихся в наличии входных параметрах. Так,
больница имеет определенное количество койкомест, завод — определенное количество наличного машинного времени, автобус — определенное число посадочных мест
и площадь под стоячие места.
Невозможно выделить универсальную единицу измерения мощности, подходящую для всех ситуаций. Скорее, выбор единицы измерения определяется ситуацией. В
таблице 5-3 приведено несколько примеров часто используемых единиц измерения
производственных мощностей.
Таблица 5-3. Единицы измерения производственных мощностей
До этого момента мы использовали рабочее определение мощности. Хотя это
определение достаточно удобно, его можно уточнить вводом трех дополнительных
определений:
1. Проектная мощность: максимальный объем выпуска, которого в принципе
можно добиться.
2. Эффективная мощность: максимально возможный объем выпуска с учетом
видов продукции, рабочих графиков, эксплуатации оборудования, факторов качества и т.д.
3. Реальный выпуск: действительный объем выпуска. Он не может превышать
эффективную мощность, и даже часто бывает гораздо ниже эффективной мощности из-за поломок оборудования, процента брака, нехватки материалов и подобных факторов.
Проектная мощность — максимальный объем выпуска при идеальных условиях.
Эффективная мощность обычно бывает ниже проектной (и никогда не может ее превышать) из-за изменений в структуре выпуска, планового ремонта оборудования, регламентированных перерывов (обеденные перерывы, перекуры и т.п.) и других подобных факторов. Реальные мощности не могут быть больше эффективных, и часто бывают даже меньше, за счет поломок оборудования, отсутствия рабочих на местах и
иных проблем, неподконтрольных производственному менеджеру.
Различные единицы измерения мощности полезны при определении двух показателей эффективности системы: эффективность (производительность, продуктивность) и нагрузка. Эффективность — это отношение реального объема выпуска к эффективной мощности. Нагрузка — это отношение реального объема выпуска к проектной мощности.
Реальный выпуск
Эффективность = ------------------------------------Эффективная мощность
Реальный выпуск
Нагрузка = -----------------------------Проектная мощность
(5-1)
(5-2)
Менеджеры обычно делают акцент исключительно на эффективности, но часто
это приводит к нежелательным последствиям. Это происходит при малом значении
эффективной мощности по сравнению с проектной. В таких случаях высокая эффективность будет показывать эффективное использование ресурсов, хотя на самом деле
это не так. Следующий пример поясняет это утверждение.
Пример 1
Используя следующую информацию, рассчитайте эффективность и загрузку
мастерской по ремонту транспорта.
Проектная мощность = 50 грузовиков в день
Эффективная мощность = 40 грузовиков в день
Реальный выпуск = 36 грузовиков в день
Решение:
Реальный выпуск
36
Эффективность = ------------------------------------- = ------ = 90%
Эффективная мощность
40
Реальный выпуск
36
Нагрузка = ------------------------------ = ------ = 72%
Проектная мощность
50
Таким образом, по сравнению с эффективной мощностью в 40 единиц, 36
единиц в день выглядят достаточно неплохо. Тем не менее, по сравнению с проектной мощностью в 50 единиц, 36 единиц гораздо меньше впечатляет, хотя в большей степени отражают реальную ситуацию.
Так как эффективная мощность определяет реальный объем выпуска, то по-настоящему действенным способом увеличить полезную нагрузку является увеличение
эффективной мощности. Рассмотрим следующий пример. Джордж X., живущий в Вашингтоне, решил навестить свою сестру в Балтиморе, в 60 милях от Вашингтона. Он
может взять велосипед своего сына или машину. Вместо того, чтобы ехать на велосипеде и крутить педали как можно эффективнее, он может проделать тот же путь гораздо быстрее (одинаковый объем выпуска за меньший срок) на машине.
Следовательно, повышение нагрузки определяется возможностью увеличить
эффективную мощность, а для этого необходимо знание факторов, ограничивающих
эффективную мощность. В следующем разделе изучаются основные детерминанты
эффективной мощности.
Факторы эффективных возможностей
Многие решения, принятые в процессе разработки системы, оказывают воздействие на производственную мощность. То же относится и ко многим производственным
решениям. Некоторые из этих факторов кратко описаны в данном разделе, а затем подробно рассматриваются в последующих главах. К основным факторам относятся:
1. Оборудование
2. Товары или услуги
3. Процессы
4. Человеческий фактор
5. Рабочие операции
6. Внешние факторы
Факторы оборудования. Очень важно планирование оборудования и мощностей, включая размеры и возможности для расширения. Также важны факторы размещения производства, включая транспортные расходы, близость к рынкам сбыта, доступность трудовых ресурсов, источники энергии, пространство для расширения.
Сходным образом, размещение оборудования определяет плавность течения рабочего
процесса, а такие пространственные факторы как освещение, температура и вентиляция в значительной степени определяют, сможет ли персонал эффективно работать,
либо ему придется преодолевать неудобства, вызванные ошибками в проектировании.
Изделия или услуги. Проект изделия или услуги может иметь огромное влияние на производственную мощность. Например, если изделия однородны, то способность системы к их производству, как правило, гораздо выше, чем в случае последовательного производства несходных между собой изделий. Например, в ресторане с
ограниченным меню клиента обычно обслуживают быстрее, чем в ресторане с разнообразным меню. В общем, чем более однороден выпуск, тем больше возможности для
стандартизации методов и материалов, что ведет к увеличению производственной
мощности.
Процесс. Количественные показатели процесса определяют производственные
мощности; это достаточно очевидно. Менее явная детерминанта — влияние качествавыпуска. Например, если качество выпуска не соответствует стандартам, то темп
выпуска будет замедлен из-за необходимости проверки и исправления дефектов.
Человеческий фактор. Элементы производственной операции, разнообразие
задач, подготовка, квалификация и опыт персонала, которые требуются для выполнения производственного задания, — все это оказывает воздействие на потенциальный и
реальный объем выпуска. В дополнение к этому, мотивация работников также влияет
на производственные возможности, так же как время отсутствия сотрудников на рабочих местах, текучесть кадров и т.п.
Факторы рабочего процесса. Могут возникнуть проблемы с составлением рабочих графиков, когда имеются различия в мощностях оборудования или различия в
технологических требованиях на разных участках производства. Решения по поддержанию запасов, просроченные поставки, пригодность закупленных частей и материалов, проверка качества и контрольные процедуры — все это может оказывать воздействие на эффективную мощность.
Например, когда General Motors впервые предложила автомобили с передним
приводом, проблемы с запасами оказали негативное влияние на производственную
мощность. Неожиданно высокий спрос, вызванный дефицитом предложения и быстрым ростом цен на бензин, превысил предложение. Руководители компании жаловались, что не могут воспользоваться возможностью увеличить продажи из-за нехватки
комплектующих, — которую компания не смогла быстро преодолеть. Таким образом,
недостаточные мощности в одной области повлияли на общую производственную
мощность.
Внешние факторы. Стандарты продукции, особенно заданный минимальный
уровень качества и эксплуатации, могут ограничить возможности менеджера по увеличению и использованию производственных мощностей. Так, экологические нормы допустимого уровня загрязнения окружающей среды часто снижают эффективную мощность, так же как и требуемая правительственными учреждениями канцелярская документация, вовлекающая работников в непроизводственную деятельность. Тот же эффект дают ограничения по продолжительности рабочего дня и по роду деятельности
работника предприятия, указанные в его трудовом контракте.
Все эти факторы обобщенно представлены в таблице 5-4. В общем, основным
фактором, ограничивающим эффективную мощность, является некомпетентное планирование.
Таблица 5-4. Факторы, определяющие эффективную мощность
Определение требований по мощности
Планирование производственных мощностей включает краткосрочные и долгосрочные факторы. Долгосрочные факторы — общий уровень производственных возможностей предприятия, например, объем мощностей (их величина); краткосрочные —
возможные изменения в требованиях по мощности, которые могут быть вызваны сезонными, случайными и нерегулярными колебаниями спроса. Так как временные интервалы для каждой категории меняются в зависимости от отрасли промышленности,
то не имеет смысла называть определенные временные параметры для этих интервалов. Тем не менее понимание различия между краткосрочными и долгосрочными факторами послужит нам основой для обсуждения планирования производственных мощностей.
Долгосрочные требования по мощности определяются с помощью прогнозирования спроса на определенный период времени, а затем прогнозы переводятся в категории требований по мощности. Основные разновидности структуры спроса представлены на рисунке 5-2. Помимо основных, существуют также и более сложные варианты,
например, комбинация циклов и тенденций.
Когда выявлена тенденция, основными вопросами являются:
1. Как долго сохранится данная тенденция, так как ничего не длится вечно.
2. Масштаб этой тенденции.
Если выявлен цикл, внимание сосредотачивается на следующих вопросах:
1. Приблизительная длина цикла (у каждого цикла своя).
2. Амплитуда колебания цикла (отклонение от среднего значения).
Краткосрочные требования по мощности определяются не столько тенденциями и циклами, как сезонными колебаниями и иными отклонениями от среднего значения. Эти отклонения в особенности важны, так как они могут значительно ограничить
способность системы удовлетворять имеющийся спрос, а в иное время приводят к
простою.
Рис. 5-2. Некоторые возможные структуры спроса
Сезонные закономерности можно выявить, используя стандартные методы прогнозирования. Хотя обычно речь идет о годовых колебаниях, сезонные отклонения выражаются также в месячных, недельных и даже суточных требованиях по мощности.
Таблица 5-5 приводит некоторые примеры элементов, которые характеризуются сезонной структурой спроса.
Таблица 5-5. Примеры элементов с сезонной структурой спроса
Период
Год
Месяц
Неделя
День
Наименование
Объемы продаж пива, игрушек, поток авиаперевозок, индустрия одежды,
отдых, каникулы, отпуска, использование электроэнергии, потребление топлива и бензина, спорт, образование
Банковские операции, погашение чеков социального страхования
Розничная торговля, работа ресторанов, поток автотранспорта, прокат автомобилей, регистрация в гостиницах
Телефонные звонки, использование электроэнергии, поток автотранспорта,
пользование общественным транспортом, использование учебных аудиторий, розничная торговля, работа ресторанов
Если временной интервал слишком короткий, чтобы в нем возникли сезонные
колебания спроса, то можно проводить анализ отклонений, используя понятие вероятностного распределения-, нормальное, равномерное или распределение Пуассона.
Например, мы можем описать количество проданного в обеденное время кофе нормальным распределением с определенным средним значением и стандартным отклонением. Число клиентов, посещающих отделение банка по понедельникам, может
быть описано распределением Пуассона с определенным средним значением. Тем не
менее, это не означает, что любой пример случайного распределения можно описать
стандартным статистическим распределением. Сервисные системы, в частности, могут
характеризоваться особенно высоким уровнем колебаний в требованиях по мощности,
если только нельзя будет составить график заказов. Производственные системы, ввиду их изолированности от потребителей и более унифицированной природы производства, в этом отношении менее чувствительны. При анализе сервисных систем могут
быть полезны модели теории очередей.
Нерегулярные колебания являются, пожалуй, наиболее проблемными: их практически невозможно предсказать. Они вызываются такими разнообразными факторами, как крупные поломки оборудования, стихийные бедствия, нестабильность поли-
тической ситуации в мире, вызывающая сокращение запасов нефти, обнаружение
факторов, которые представляют угрозу для здоровья (ядерные аварии, канцерогены в
продуктах и напитках) и т.п.
Связь между производством и маркетингом является решающей для реалистического определения требований по мощности. С помощью заказов потребителей, демографического анализа и прогнозов, маркетинг может представлять жизненно важную
информацию для определения требований по мощности, как для долгосрочного, так и
для краткосрочного планирования.
Развитие альтернативных вариантов по мощностям
Помимо самых общих соображений по развитию альтернативных вариантов
производственных мощностей (т.е. проводить разумный поиск возможных альтернатив,
или ничего не предпринимать, стараться не упустить из внимания неколичественные
факторы), необходимо принять во внимание некоторые специфические моменты. В
этом разделе обсуждаются следующие из них:
1. Внедрить в производственную систему гибкость.
2. Постараться увидеть общую картину при изменении мощности.
3. Подготовиться к последствиям резких изменений мощности.
4. Попытаться сбалансировать требования по мощности.
5. Определить оптимальный уровень производства.
Долгосрочная природа решений по производственным мощностям и риск, неизбежно присутствующий в долгосрочных прогнозах, подчеркивают потенциальные преимущества от разработки гибких систем. Например, проект системы, изначально
предусматривающий возможность будущего расширения производства, обойдется в
большинстве случаев гораздо дешевле, чем перестройка уже существующей структуры, которая не предусматривала подобной возможности. Следовательно, если существует вероятность расширения ресторана, то необходимо с самого начала провести
соответствующую систему водо- и энергоснабжения и канализации, чтобы в случае
расширения модификация существующей структуры была бы минимальной. Точно так
же, новое поле для гольфа может быть первоначально рассчитано на 9 лунок, но,
предусмотрев возможность расширения (приобретая участки прилегающей земли),
можно будет со временем увеличить число лунок до 18. Другие элементы гибкого проекта касаются размещения оборудования, выбора места под производство, производственного планирования, составления рабочих графиков, политики в области производственных ресурсов, которые будут описаны в последующих главах.
Другой важный фактор для менеджера, который рассматривает вопрос увеличения мощностей, — для какого вида продукции предназначены мощности: нового вида, или уже зрелого, давно производимого. Продукция (услуги), достигшие стадии зрелости, более предсказуемы в смысле требований по мощности, и могут иметь ограниченный жизненный цикл. Предсказуемость спроса снижает риск неудачного выбора
мощности, но ограниченный цикл жизни приводит к необходимости искать вариант
альтернативного использования производственных мощностей в конце жизненного
цикла изделия. Новые товары несут с собой больший риск, связанный с неуверенностью относительно объема и периода спроса. Все это делает гибкость особо привлекательной для менеджера.
Разрабатывая альтернативные варианты по мощности, необходимо принять во
внимание взаимодействие различных частей системы. Например, принимая решение
увеличить число номеров в мотеле, необходимо учесть дополнительные потребности в
питании, сервисе, местах парковки и отдыха. Это и называется рассмотреть общую
картину.
Увеличение возможностей часто осуществляется не плавно и постепенно, а достаточно резкими скачками, — что затрудняет установление равновесия между желаемой мощностью и гибкостью. Например, желаемая мощность определенной операции
— 55 изделий в час, но предположим, что возможности каждой единицы использованного оборудования составляют 40 изделий в час. При работе одной машины появляет-
ся нехватка в размере 15 изделий в час, но две машины превысят желаемую мощность
на 25 изделий в час. Ситуация еще более критична, если речь идет, скажем, о количестве самолетов, необходимых для достижения желаемой боеспособности.
Неоднородность требований по мощности также может вызывать серьезные
проблемы. Например, в плохую погоду спрос на услуги общественного транспорта резко возрастает. Соответственно, система постоянно испытывает колебания между
недозагруженностью и перегруженностью. Увеличение числа автобусов или поездов в
метро поможет снизить перегрузку в часы пик, но приведет к увеличению недозагруженности в остальное время и, разумеется, увеличит рабочие расходы. К сожалению,
простого решения этой проблемы не существует.
Колебание спроса на товары и услуги вызывается множеством причин. Спрос
на услуги общественного транспорта объясняется до некоторой степени погодными
условиями, но в целом этот спрос можно считать и частично случайным (зависящим от
случайных факторов). Сезонность также оказывает влияние на колебания спроса. Однако сезонные колебания представляют меньшую проблему, чем случайные, потому
что они предсказуемы. Следовательно, их можно учесть при планировании рабочих
графиков и материальных ресурсов. Тем не менее, сезонные колебания приводят к
проблеме временной перегрузки/недогрузки системы. Одним из возможных подходов к
этой проблеме может быть выявление товаров (услуг) с взаимодополняющими структурами спроса, т.е. структурами, которые уравновешивают друг друга. Например,
спрос на обычные и водные лыжи является взаимодополняющим — спрос на обычные
лыжи растет осенью и зимой, а на водные — весной и летом. То же верно для отопительных приборов и кондиционеров. В идеале, подобные товары должны требовать
для своего производства одних и тех же ресурсов, но в разное время, чтобы общие
требования по мощности оставались относительно стабильными. Пример взаимодополняющего спроса приведен на рисунке 5-3.
Рис 5-3. А и Б являются товарами с взаимодополняющим спросом
Колебания спроса представляют для менеджера серьезную проблему. Простое
увеличение производственных мощностей (т.е. увеличение размера предприятия, рабочей силы, или оборудования) не всегда является лучшим выходом, так как при этом
снижается гибкость и увеличиваются постоянные затраты. Следовательно, менеджер
должен найти иной отклик на повышенный спрос. Одним из вариантов является использование сверхурочных работ. Другим вариантом может стать передача части работ на основе субконтракта. Третьим способом является компенсирование спроса запасами готовой продукции и возмещение этих запасов в период спада спроса. Эти и
другие варианты описываются в главе, посвященной объединенному планированию.
Производственная единица обычно имеет идеальный или оптимальный уровень
производства сточки зрения себестоимости единицы продукции. Идеальный уровень
соответствует минимальной стоимости, больший или меньший объем выпуска приведет к росту затрат. Это положение проиллюстрировано на рисунке 5-4. Обратите вни-
мание на рост затрат при отклонении объема производства от оптимального уровня.
Форма кривой объясняется тем, что при небольших объемах выпуска фиксированные производственные расходы переносятся на малое число изделий, следовательно затраты на единицу очень высоки. По мере увеличения объема выпуска эти
расходы распределяются на большее число единиц продукции, следовательно,
уменьшаются постоянные затраты на каждую единицу. Тем не менее, на определенном этапе затраты начинают возрастать. Конечно, постоянные расходы распределяются на еще больший объем продукции, так что причина не в этом. Здесь вступают в
действие иные факторы: повышение утомляемости рабочих, поломки оборудования,
потеря гибкости, уменьшающая допуск на возможные ошибки, трудности координирования производственной деятельности.
Рис. 5-4. Производственная единица имеет оптимальный объем
выпуска при минимальных затратах
Оптимальный объем производства и минимальные затраты на единицу являются функцией общей мощности производственной единицы. Например, при повышении
общей производственной мощности предприятия, повышается и оптимальный объем
выпуска, а минимальные затраты на оптимальный выпуск снижаются. Таким образом,
более крупные предприятия имеют более высокие оптимальные объемы производства
и меньшую величину минимальных затрат. Эти положения иллюстрируются на рисунке
5-5.
Выбирая мощность производственной единицы, менеджер должен принять во
внимание все эти факторы, наряду с имеющимися финансовыми и иными ресурсами и
прогнозами ожидаемого спроса. Для этого необходимо определить показатели для
различных видов мощности, чтобы провести полноценные сравнения. В некоторых
случаях объем производства задан изначально, в остальных — является переменной
величиной (т.е. может быть выбран любой размер производственной мощности). В последнем случае можно выбрать идеальный вариант. Обычно менеджер должен выбирать из набора заданных вариантов, которые не всегда являются оптимальными с
точки зрения затрат при требуемой мощности.
Рис 5-5. Минимальные затраты и оптимальный объем производства
являются функцией величины производственной единицы
Оценка альтернатив
Альтернативы будущих производственных мощностей необходимо изучать с
различных точек зрения. Наиболее очевидны экономические соображения: Является
ли вариант экономически осуществимым? Сколько он будет стоить? Как скоро его
можно осуществить? Каковы производственные и эксплуатационные расходы? Каков
срок его полезной жизни? Совместим ли он с наличным персоналом и процессами?
Менее явно, но не менее важно возможное негативное общественное мнение.
Например, решение о постройке новой электростанции наверняка вызовет бурную реакцию общественности, будь то тепловая, атомная или гидроэлектростанция. Любой
вариант, который может поставить под угрозу жизнь и собственность людей, обязательно вызовет враждебную реакцию. Строительство новой фабрики может потребовать перевозки персонала на новое место. Введение новой технологии может привести
к переподготовке одних сотрудников и к увольнению других. Перемещение предприятия на новое место может вызвать неблагоприятную реакцию, особенно если город теряет главного работодателя. В то же время на новом месте компания может быть
встречена недружелюбно (из-за шума, транспортных пробок, загрязнения среды).
Существует определенное число методик для оценки альтернативных мощностей с экономической точки зрения. Самыми широко распространенными являются
анализ по затратам-объему, финансовый анализ, теория решений и анализ очередей.
Анализ по затратам-объему описан в данной главе. Финансовый анализ кратко упоминается; теория решений и анализ очередей описываются в других главах.
Расчет производственных потребностей. При оценке альтернатив по мощности, необходимая часть информации — требования по мощности для тех изделий, которые будут производиться при данном варианте. Чтобы получить эту информацию,
нужно иметь достаточно точный прогноз спроса по каждому виду продукции, знать
средние сроки обработки каждой единицы продукции для каждой альтернативной единицы оборудования, число рабочих дней в году и число смен.
Пример 2
Отделение предприятия работает с одной 8-часовой сменой 250 дней в году, и
имеет следующие показатели использования оборудования, которое собирается внедрять.
Изделие
Годовой спрос
Стандартное время обработки
на единицу продукции (час)
Время, необходимое для
обработки (час)
1
400
5,0
2000
2
300
8,0
2400
3
700
2,0
1400
5800
Работа в одну 8-часовую смену 250 дней в году обеспечивает годовую производственную мощность 8  250 = 2000 часов в год. Мы видим, что для поддержания
необходимого объема производства потребуется 3 единицы оборудования:
5800
-------- = 2,90 единицы оборудования
2000
Анализ по затратам-объему. Данный анализ сфокусирован на соотношении
между затратами, доходами и объемом выпуска. Целью анализа является оценка прибыли организации при различных производственных условиях. Этот метод особенно
эффективен при сравнении альтернативных вариантов мощности.
Использование данного метода требует определения всех видов затрат, связанных с производством данного товара. Эти затраты подразделяются на постоянные
(фиксированные) и переменные. Постоянные затраты не меняются при изменении
объема выпуска. Примерами могут служить арендные платежи, налог на имущество,
затраты на оборудование, затраты на отопление и кондиционирование, а также определенные административные расходы. Переменные затраты меняются вместе с изменением объема выпуска. Основными компонентами переменных затрат являются
расходы на материалы и труд. Для простоты изложения мы предположим, что переменные затраты на единицу продукции не меняются с изменением объема.
Обозначения, используемые в формулах данного вида анализа, сведены в таблицу 5-6.
Таблица 5-6. Условные обозначения анализа типа «затраты-объем»
FC
VC
TC
TR
R
Q
Qвер
P
SP
fixed cost
variable cost per unit
total cost
total revenue
revenue per unit
quantity or volume of output
break-even quantity
profit
specified profit
постоянные затраты
переменные затраты на единицу продукции
общие затраты
общий доход
доход на единицу продукции
количество или объем выпуска
точка безубыточности
прибыль
заданная прибыль
Суммарные затраты для данного объема выпуска складываются из постоянных
затрат и произведения переменных затрат на объем.
TC = FC + VC  Q
(5-3)
На рисунке 5-6(а) показана взаимосвязь между объемом выпуска и постоянными затратами, общими переменными затратами и суммарными затратами (постоянные
плюс переменные).
Для анализа мы предположим, что доход на единицу продукции (как и переменные затраты на единицу) не меняется независимо от объема выпуска. Как показано на
рисунке 5-6(6), общий доход находится в линейном соотношении с объемом выпуска.
Предположим, что весь выпуск удается продать. Суммарный доход для данного объема выпуска Q равен:
TR = R  Q
(5-4)
На рисунке 5-6(в) показано отношение между прибылью (т.е. разницей между
общим доходом и общими — постоянными + переменными — затратами) и объемом
выпуска. Объем, при котором общий доход равен общим затратам, носит название
точки безубыточности (break-even point — ВЕР).
Если объем выпуска ниже точки безубыточности, затраты
превысят доход; если объем выпуска выше точки безубыточности, появляется прибыль. Чем больше отклонение
от этой точки, тем выше прибыль или убыток. Суммарная
прибыль рассчитывается по следующей формуле:
P = TR  TC = R  Q-(FC+ VC  Q)
Объем выпуска для получения заданной прибыли равен:
(5-5)
SP+FC
V = -----------R  VC
Рис. 5-6. Соотношение затрат и объемов выпуска
Особым случаем является здесь объем, при котором суммарный доход равен
суммарным затратам. Это точка безубыточности, рассчитываемая по следующей
формуле:
QBEP 
FC
R  VC
Пример 3
С. Саймон, владелец кондитерской компании Old-Fashioned Berry Pies, рассматривает возможность ввода новой линии продукции (нового сорта пирожков с ягодами),
что потребует аренды нового оборудования за плату $6000 в месяц. Переменные расходы на единицу составляют $2. Цена одного пирога в розничной торговле Rev = $7.
а. Сколько пирогов надо продать для достижения точки безубыточности?
б. Какова будет прибыль (убытки), если ежемесячно производится и продается
1000 пирогов?
в. Сколько пирогов надо продать для реализации прибыли $4000?
Решение
Альтернативы по мощности могут включать ступенчатые затраты, т.е. затраты, меняющиеся по ступенчатому закону при изменении объема выпуска. Например,
компания имеет возможность приобрести один, два или три станка, при этом каждый
станок увеличивает постоянные затраты, хотя и не по линейному закону (см. рис. 5-7а).
В этом случае постоянные затраты и потенциальный объем выпуска зависят от числа
закупленных станков. При этом возникает несколько точек безубыточности, одна для
каждого диапазона выпуска. Заметьте, тем не менее, что на графике линия общего дохода может не пересекать линию постоянных затрат в определенном диапазоне. Такая
возможность показана на рисунке 5-76, где в первом диапазоне нет точки безубыточности. Чтобы определить, сколько же станков приобретать, менеджер должен соотнести ожидаемый уровень спроса (объем) с точками безубыточности и выбрать наиболее
подходящее число станков, как показано в примере 4.
Пример 4
Менеджер рассматривает вопрос о покупке одного, двух, либо трех станков. Постоянные затраты и потенциальные объемы производства указаны в таблице.
Число станков
Общие годовые фиксированные затраты
Соответствующий уровень выпуска
1
$9600
0-300
2
15000
301-600
3
20000
601-900
Переменные затраты составляют $10 за единицу, доход — $40 за единицу,
а. Определить точку безубыточности для каждого случая.
б. Если планируемый спрос лежит в диапазоне 580-660 единиц, сколько
станков должен приобрести менеджер?
Решение
а. Рассчитаем точку безубыточности для каждого случая с использованием формулы QBEP = FC/(R - VC).
б. Сравнивая ожидаемый спрос с точками безубыточности, мы видим, что в интер-
вале 301-600 точкой безубыточности является 500. Это означает, что даже при
спросе с самым нижним значением данного диапазона (580), эта величина будет
выше точки безубыточности и принесет прибыль. Для диапазона 601-900 это не
так. Даже для верхней границы диапазона спроса (660), данный объем ниже точки безубыточности, т.е. прибыли не будет. Таким образом, менеджер должен
принять решение о покупке 2 станков.
Рис. 5-7. Точки безубыточности при ступенчатых постоянных затратах
1.
2.
3.
4.
5.
Необходимыми допущениями для анализа типа «затраты-объем» являются:
Производится только один вид продукции.
Вся производимая продукция распродается.
Переменные затраты не меняются с изменением объема выпуска.
Постоянные затраты не меняются при изменении объема выпуска, либо меняются по ступенчатому закону.
Доход на единицу продукции не меняется с изменением объема.
Анализ «затраты-объем» является ценным методом сравнения альтернатив
производственных мощностей. Как и для любого количественного метода, здесь важно
проверить соответствие допущений данной ситуации. Например, переменные затраты
или доход на единицу продукции могут не быть постоянными величинами. Кроме того,
постоянные затраты могут меняться при изменении объема. Если возможны случайные колебания спроса, это тоже необходимо учесть при анализе. Анализ «затратыобъем» требует возможности четкого разграничения постоянных и переменных затрат,
а это иногда бывает сложно осуществить.
Данный анализ лучше всего применять для одного вида продукта либо нескольких видов, имеющих схожие показатели затрат. В противном случае, анализ становится более сложным. Тем не менее, существенное достоинство этого вида анализа состоит в том, что он обеспечивает принципиальную основу для интеграции оценки затрат, доходов и прибыли в решения по мощности.
Финансовый анализ. Менеджеры постоянно сталкиваются
с проблемой распределения ограниченных ресурсов. Распространенным методом здесь является финансовый
анализ для оценки инвестиционных проектов.
В финансовом анализе используются два важных
показателя: поток наличности (cash flow) и дисконтированная стоимость (present value).
Поток наличности характеризует разницу между наличными средствами, полученными от реализации (товаров или услуг) и из иных источников (например, от продажи старого оборудования), и наличными средствами, потраченными на оплату труда, материалов, накладных расходов и налогов.
Дисконтированная стоимость выражает текущую сумму
всех будущих потоков наличности инвестиционного проекта.
Тремя наиболее часто используемыми методами
финансового анализа являются окупаемость, дисконтированная стоимость и внутренняя ставка доходности.
Окупаемость—достаточно грубый, но широко используемый метод, который
делает акцент на сроке, необходимом для того, чтобы инвестиционный проект окупил
всю первоначально вложенную сумму. Например, инвестиция на сумму $6000 с ежемесячным потоком наличности $1000 имеет период окупаемости 6 месяцев. Окупаемость пренебрегает временной ценностью денег. Этот метод рациональнее использовать для анализа краткосрочных проектов, а не долгосрочных. Тем не менее, некоторые критики считают, что именно использование этого метода стало одним из факторов, которые привели к неспособности американских компаний соответствовать уровню производительности, достигнутому в других странах.
Метод дисконтированной стоимости суммирует первоначальные вложения,
ожидаемый годовой поток наличности и ожидаемую стоимость имущества, принимая
во внимание процентные ставки. Полученная сумма называется эквивалентной рыночной стоимостью.
Внутренняя ставка доходности объединяет первоначальные вложения, ожидаемый годовой поток наличности и предположительную будущую стоимость инвестиционного проекта в величину эквивалентной процентной ставки. Другими словами,
данный метод определяет ставку доходности, при которой будущий ожидаемый доход
будет равен первоначальным вложениям.
Эти методы применяются лишь в том случае, если существует высокая степень
уверенности в оценке будущих потоков наличности. Во многих случаях, однако, менеджерам приходится действовать в ситуациях риска или неопределенности. Когда присутствует риск или неопределенность, то часто применяют теорию решений.
Теория решений. Теория решений является полезным инструментом финансового сравнения альтернатив в условиях риска или неопределенности. Ее можно применить к решениям по производственным мощностям и к широкому диапазону других решений. Теория решений описывается в приложении к главе 2, но подобный подход
приемлем и для решений по мощности.
Анализ очередей. Анализ очередей очень полезен при разработке сервисных
систем. Очереди формируются в самых различных системах обслуживания (кассы
аэропорта, телефонные звонки в компанию кабельного телевидения и отделения скорой помощи и т.п.). Очереди являются симптомом заторов в производственной операции. Анализ очередей помогает менеджерам выбрать уровень мощности, который будет оптимальным с точки зрения баланса расходов на увеличение мощности и расходов, связанных с ожиданием клиентов. Он может помочь в определении ожидаемых
затрат для каждого уровня сервисных возможностей.
Анализ очередей подробнее рассматривается в главе 17.
Заключение
Выбор процесса является важным аспектом разработки производственной системы, он оказывает значительное воздействие на производительность, затраты, конкурентоспособность и гибкость. Новые товары и услуги, изменения товаров и услуг,
технологические изменения могут служить причинами вовлечения организации в выбор процесса.
Основные вопросы выбора процесса включают тип производства (стабильное с
высоким объемом, прерывистое с более низким объемом, уникальный крупномасштабный проект), уровень автоматизации или компьютеризации, степень гибкости про-
изводства, производственные расходы.
Производственные мощности — это потенциал системы для производства товаров или оказания услуг в течение определенного интервала времени. Решения по
мощности очень важны, поскольку мощность определяет «потолок» выпуска и является основным детерминантом производственных расходов.
Как правило, различные факторы отрицательно влияют на загрузку системы, и
эффективная мощность обычно ниже проектной. В число этих факторов входят: выбор
и размещение оборудования, проект изделия/услуги, поломки оборудования, человеческий фактор, проблемы с производственными графиками и вопросы качества.
При планировании производственных мощностей следует учитывать долгосрочные и краткосрочные факторы. Долгосрочные относятся к общему уровню мощностей;
краткосрочные — к изменению требований по мощности ввиду сезонных и случайных и
нерегулярных колебаний спроса. В идеале, мощность должна соответствовать спросу.
Поэтому существует тесная связь между прогнозированием и планированием производственных мощностей, особенно в долгосрочном периоде. В краткосрочном периоде
акцент смещается на описание и сглаживание колебаний спроса.
Создание альтернативных решений по мощности производится с использованием системного подхода к планированию, с учетом ступенчатого характера изменения
мощностей, путем разработки гибких систем, а также развитием товаров/услуг с взаимодополняющей структурой спроса.
При оценке альтернатив по мощности, менеджер должен принимать во внимание как количественные, так и качественные аспекты. Количественный анализ обычно
отражает экономические факторы, а качественный — такие неосязаемые факторы как
общественное мнение и личные предпочтения менеджера. Для анализа альтернатив
может применяться анализ типа «затраты-объем».
Ключевые термины
Автоматизация
Гибкая производственная система
Дисконтированная стоимость
Интегрированное компьютерное пр-во
Компьютеризованное производство
Мощность
Непрерывное производство
Поток наличности
Прерывистое производство
Проекты
Робот
Станки с числовым управлением
Точка безубыточности
automation
flexible manufacturing system
present value
computer-integrated manufacturing
computer-aided manufacturing
capacity
continuous processing
cash flow
intermittent processing
projects
robot
numerically controlled machines
break-even point
Решение задач
Задача 1
Производить или покупать? Менеджер компании должен принять решение: производить или закупать определенную деталь, которая используется в производстве
торговых автоматов. Расчеты по затратам и необходимым объемам приведены в таблице.
а. Используя данные таблицы, определите, следует ли компании самим производить данную деталь, или лучше ее закупать.
б. Существует возможность, что в будущем объем может измениться. При каком
объеме производства менеджеру будет безразлично, производить деталь или закупать?
Решение:
а. Определим годовые затраты для каждого варианта.
Общие затраты = Постоянные затраты + Объем х Переменные затраты
Производить: $150000 + 12000($60) = $870000
Закупать: 0 + 12000($80) = $960000
Поскольку годовые затраты на производство ниже годовых затрат на закупку,
менеджеру лучше принять решение по производству детали.
б. Для определения объема, при котором общие издержки будут одинаковы, приравняем их между собой и решим относительно объема:
ТСпроизводить = ТСпокупать
Таким образом, $150000 + Q($60) = 0 + Q($80), откуда
Q = 7500 единиц.
Таким образом, при объеме 7500 единиц в год менеджеру будет безразлично,
производить или закупать данную деталь. Если объем меньше, то выгоднее покупать,
а если выше — выгоднее производить.
Задача 2
Небольшая фирма производит и продает различные новинки на территории пяти штатов. Компания предполагает сконцентрировать производство электрических черепашек на одном предприятии. В настоящее время производство рассредоточено по
трем достаточно удаленным друг от друга предприятиям. Главный «кандидат» на размещение производства будет иметь постоянные затраты $42000 в месяц, а переменные — $3 на единицу продукции. Продажная цена одной черепашки составит $7. Составьте таблицу общих прибылей, постоянных затрат, переменных затрат и доходов
для объемов производства 10000, 12000 и 15000 единиц.
Решение:
Доход = $7 за единицу продукции
Переменные затраты = $3 за единицу продукции
Постоянные затраты = $42.000 в месяц
Прибыль = Доход  Объем - (FC + VC  Объем)
Общие затраты = FC + VC  Объем
Задача 3
Вернемся к условиям задачи 2. Выведите формулу расчета прибыли для любого объема производства. По этой формуле определите прибыль для объема производства 22000 единиц.
Решение:
Прибыль = $7/единица  Q  ($42000 + $3/единица  Q),
где Q  объем
Для Q = 22000 прибыль равна:
$7  22000  ($42000 + $3  22000) = $46000
Вопросы для обсуждения и повторения
1. Объясните важность выбора процесса в разработке производственной системы.
2. Кратко опишите сущность массового, серийного и проектного производства, и те
условия, в которых целесообразно использовать каждый из них.
3. Кратко опишите преимущества и недостатки автоматизации.
4. Кратко опишите компьютеризированный метод производства.
5. Что такое гибкая производственная система, и в каких условиях она наиболее
приемлема?
6. Почему важно управление технологией?
7. Почему выбор оборудования, обеспечивающего гибкость, рассматривается порой как проявление некомпетентности менеджера?
8. Сопоставьте проектную и эффективную производственную мощность.
9. Назовите и кратко объясните три фактора, влияющие на коэффициент использования производственных мощностей.
10. Как различаются краткосрочные и долгосрочные факторы определения мощности?
11. Приведите несколько примеров товаров, которые характеризуются следующим
сезонным спросом:
а. ежегодным;
б. месячным;
в. недельным;
г. дневным.
12. Приведите несколько примеров включения гибкости в проект системы.
13. Почему при планировании мощности важно иметь общую картину?
14. Что такое «мощность с потолка» и какое значение она имеет в планировании
мощности?
15. С какими проблемами по мощности постоянно сталкиваются начальные и средние школы? Каковы варианты решения данных проблем?
16. Каким образом системный поход помогает в планировании производственных
мощностей?
17. Каким образом решения по мощности влияют на производительность?
18. Приведите несколько дополнительных примеров продукции, которая производится при каждой из следующих производственных систем: непрерывной, конвейерной, серийной, индивидуальной, проектной.
19. Опишите матрицу «процесс-продукт», и приведите дополнительные примеры
товаров и услуг для каждой категории.
20. Почему важно занять позицию на диагонали матрицы?
21. Каким образом можно применить матрицу «процесс-продукт» к пересмотру уже
существующего производственного процесса? Какие выгоды это может принести?
22. Кратко опишите, как условия неопределенности влияют на выбор процесса и
решения по производственным мощностям.
23. Каким образом объем производства и гибкость влияют на выбор процесса? Каким образом объем производства влияет на уровень автоматизации ?
Упражнения по написанию служебных записок
1. Напишите вашему непосредственному начальнику Шарон Стоун служебную записку объемом в одну страницу, с объяснением как использовать производственную матрицу для выбора процесса.
2. Напишите краткую служебную записку для вашего босса Эла Томаса, в которой
подчеркните общее влияние увеличения степени автоматизации на точки безубыточности.
Задачи
1. Производитель керамики и фаянса рассматривает вопрос о запуске нового производства для удовлетворения всех задержанных заказов. По проекту, постоянные затраты на новом предприятии составят $9200 в месяц, переменные — 70
центов на единицу продукции. Средняя цена розничной продажи изделия — 90
центов.
а. Какой объем производства является точкой безубыточности?
б. Какая прибыль будет получена при производстве 61000 единиц?87000
единиц?
в. Какой объем производства необходим для получения прибыли $16000 в
месяц?
г. Какой объем производства необходим для обеспечения дохода $23000
в месяц?
д. Обозначьте на графике кривые общих затрат и общих доходов.
2. Небольшая фирма решила увеличить мощность операции, создающей затор в
производстве, за счет ввода нового станка. Рассматриваются две альтернативы
— А и Б. Постоянные затраты составят $40000 в год для А, и $30000 в год для
Б, переменные затраты на единицу продукции для А - $10, для Б - $12. Доход на
единицу продукции составит $15 для А и $16 для Б.
а. Определить точки безубыточности (в единицах продукции) для каждой
альтернативы.
б. При каком объеме производства оба варианта дадут одинаковую прибыль?
в. Если ожидаемый годовой спрос 12000 единиц, то какой вариант принесет большую прибыль ?
3. Производитель шариковых ручек получил из своего маркетингового отдела прогноз спроса на следующий месяц в размере 30000 штук. Постоянные затраты
составляют $25000 в месяц, переменные — 37 центов за единицу.
а. Определить точку безубыточности при цене ручки $1.
б. По какой цене следует продавать ручки, чтобы получать ежемесячную
прибыль $15000 — при условии, что ожидаемый спрос будет соответ-
ствовать прогнозу?
4. Агент по недвижимости рассматривает возможность установки в машину сотового телефона. Возможны три варианта, каждый из которых обходится в $20 —абонентская плата за неделю. Вариант А: $0,45 за минуту разговора в дневное
время и $0,20 за минуту разговора в ночное время; план Б — соответственно
$0,55 и $0,15. План В предусматривает $80 оплаты 200 минут разговоров в неделю, и по $0,40 за каждую дополнительную минуту, независимо от времени суток.
а. Определить общую недельную стоимость каждого варианта для следующего случая: 120 минут разговоров в дневное и 40 минут в ночное
время.
б. Нарисуйте график соотношения общих расходов за неделю и продолжительности разговоров в дневное время.
в. Если агент будет использовать телефон для разговоров только в дневное время, в течение какой продолжительности разговора будет оптимальным каждый план?
5. Вернитесь к условиям задачи 4. Предположим, что агент по недвижимости может ждать звонков и днем, и вечером. В какой момент (процент разговоров в
дневное время) ей будет безразличен выбор между вариантами А и Б ?
6. Компания планирует начать производство нового вида малой бытовой техники.
Менеджер компании должен решить вопрос, производить ли моторы для этой
техники самим, или же закупать их у поставщика по $7 за штуку. Для производства можно использовать один из двух процессов: первый с постоянными годовыми затратами $160000 и переменными $5 за единицу продукции, второй —
соответственно с $190000 и $4. Определите уровень годового объема производства, для которого каждая альтернатива будет лучшим вариантом?
7. Менеджер решает вопрос о закупке определенной детали либо ее самостоятельном производстве. Для производства можно использовать два процесса:
первый с постоянными годовыми затратами $200000 и переменными $17 за
единицу; второй — соответственно $240000 и $14. Закупка возможна у одного
из трех поставщиков. Поставщик А продает партиями до 30000 единиц по $20 за
штуку. Поставщик Б предлагает $22 за штуку для заказа в 1000 единиц и менее,
и $18 за штуку для более крупных партий. Поставщик В предлагает $21 за штуку
за первые 1000 единиц и $19 за все последующие.
а. Если менеджер планирует годовой объем производства 10000 единиц,
то какой вариант будет наиболее приемлем с точки зрения затрат? А
при объеме выпуска 20000 единиц?
б. Определите интервал, в котором каждая альтернатива является лучшей. Есть ли абсолютно проигрышные альтернативы? Какие?
8. Компания производит свой товар, используя три производственные ячейки.
Каждая ячейка имеет проектную мощность 250 единиц продукции в день и эффективную мощность 230 единиц в день. В настоящее время реальный объем
производства составляет для каждой ячейки в среднем 200 единиц в день, но
менеджер планирует принять ряд мер по повышению производительности, которые увеличат его до 225 единиц. Годовой спрос в настоящее время составляет 50000 единиц. По прогнозам, в ближайшие два года спрос должен увеличиться в три раза. Имеющиеся дополнительные мощности позволяют компании
производить в общей сложности 400 единиц в день. Сколько станков должна
использовать компания для удовлетворения прогнозируемого спроса? (В году
— 240 рабочих дней.)
9. Менеджер должен выбрать один из следующих вариантов :
Данные прогноза и машинное время обработки следующие:
Какой станок имеет наименьшую общую стоимость использования? Сколько таких станков понадобится? Станки работают 10 часов в день, 250 дней в году.
10. Вернитесь к условиям задачи 9. Дополнительная информация: машины различаются по часовым производственным затратам. Станок А — $10 в час, станок
В — $11 в час, станок С — $12 в час. Какой вариант будет выбран, и сколько
станков понадобится для удовлетворения требований по мощности и минимизации общих затрат?
11. Менеджер должен решить вопрос о закупке оборудования определенного типа.
Каждый автомат способен обслужить 50 клиентов в час. Постоянные затраты на
один автомат составят $2000 в день, а на два—$3800 в день. Переменные затраты составляют $20 на каждого клиента, доходы —$45 на клиента.
а. Определить точки безубыточности для каждого варианта.
б. Если ожидается от 90 до 120 клиентов в час, сколько станков необходимо приобрести?
12. Менеджер автомойки решает вопрос о закупке одной или двух моечных линий.
Одна линия — постоянные затрата™ $6000 в месяц, две — $10500 в месяц.
Каждая линия способна обслужить 15 машин в час. Переменные затраты составляют $3 на машину, доход — $5,95 с каждой машины. В среднем ожидается
от Идо 18 машин в час. Сколько линий, по вашему мнению, необходимо приобрести? Мойка работает 300 часов в месяц.
Избранная библиография
Adam, Everette E., Jr. and Ronald J.Ebert. Production and Operations Management:
Concepts, Models and Behavior, 4th ed. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice Hall, 1989.
Bolwijn, P.Т., and T.Kumpe. Manufacturing in the 1990's — Productivity, Flexibility,
and Inovation, Long Range Planning 23, no A (1990), pp.44-57.
Ettlie, John, and Henry Stoll. Managing the Design-Manufacturing Process. New
York: McGraw-Hill, 1990.
Groover, Mikell P. Automation Production Systems, and Computer-Aided Manufacturing. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice Hall, 1980.
Hill, Terry. Manufacturing Strategy. 2nded. Burr Ridge, 111.: Richard D.Irwin, 1994.
Monroe, Joseph. Strategic Use of Technology. California Management Review,
Summer 1989,pp.91-110.
Moore, Franklin, and Thomas E.Hendrick. Production/Operations Management. 9th
ed. Burr Ridge, 111.: Richard D.Irwin, 1985.
Shunk, Dan L. Integrated Process Design and Development. Burr Ridge, 111.: Business One Irwin, 1992.
Stauffer, Robert. Lessons Learned in Implementing New Technology. Manufacturing
Engineer, June 1989.
Toward a New Era in U.S. Manufacturing: The Need for a National Vision. Washington, D.C.:NationalAcademy Press, 1986.
Экскурсия на производство
Соли «Morton»
Знакомство с компанией
Morton Salt —филиал компании Morton International, изготовителя специализированных
химических препаратов и солевых продуктов. Предприятие компании Morton по переработке
соли в Сильвер Спрингс, штат Нью-Йорк, между Буффало и Рочестером, — это одно из шести
предприятий Morton подобного профиля, разбросанных по всей стране. На заводе в Сильвер
Спрингс работает около 200 человек, от высококвалифицированных до подсобных рабочих.
Предприятие производит солевые продукты для водных процедур, пекарной промышленности,
для индустриальных и сельскохозяйственных целей. Солевые продукты для хлебопекарной
промышленности — это круглые банки иодированной соли весом по 26 унций. Хотя эта продукция составляет довольно небольшой процент от общего выпуска (около 15%), она приносит
наибольший доход. В 1994 году завод в Сильвер Спрингс имел годовой объем продаж на сумму
около $50 миллионов.
Производство соли
Основное сырье для производства — соль — получают, закачивая воду в соляные шахты, расположенные на глубине 2400 футов (около 730 метров) под землей. Там соляные отложения растворяются в воде. Полученный «рассол» выкачивают на поверхность, где и преобразуют в кристаллы соли. Соляной раствор выпаривают, большая часть жидкости испаряется, и
образуются кристаллы соли и небольшое количество остаточной жидкости, которая затем удаляется в процессе высушивания. Затем соль перемещается на хранение в бункеры. Этот процесс идет непрерывно на протяжении шести недель. В начале процесса, соль производится в
объеме 45 тонн в час. Но постепенно объем производства снижается и составляет к концу шестой недели только 75% от первоначального количества. Затем процесс приостанавливается,
для того чтобы произвести осмотр и ремонт оборудования, и удалить налет и накипь, после чего весь цикл возобновляется.
Соль хранится в бункерах до тех пор, пока она не потребуется для производства или не
будет отгружена навалом для промышленных потребителей. По конвейерам соль поступает к
каждой из четырех производственных зон. Одна из этих зон как раз и является производством
круглых банок с солью для пекарен (см. диаграмму). В этой статье будет рассмотрена исключительно данная часть производственного комплекса Morton.
Производство круглых банок с солью
Годовой объем производства круглых банок с солью — приблизительно 3,8 миллиона
штук. Приблизительно 70% от этого объема идут с общим ярлыком Morton, остальное идет с
индивидуальными торговыми ярлыками. Работают две параллельные высокоскоростные производственные линии. У них один общий рабочий процесс в начале цикла, а затем они разделяются на две одинаковые линии. Каждая линия может производить 9600 банок соли в час (т.е.
160 в минуту). Оборудование не гибкое, поэтому уровень производства фиксированный. Операции полностью стандартизованы; единственная переменная величина — это ярлык с фирменным наименованием продукта. Одна линия требует 12 рабочих, а две вместе могут обслуживать 18 человек -из-за общего процесса в начале цикла. Рабочие на линии выполняют повторяющиеся операции, которые не требуют высокой квалификации.
Завод сам производит и соль, и банки, в которые эта соль расфасована. Банки имеют
цилиндрическую форму с плоским дном и верхом; они полностью сделаны из картона, за исключением алюминиевой воронки наверху. Цилиндрическая часть формируется из двух листов
макулатурного картона, которые склеены вместе и затем скатаны в длинную трубу. Клеевой
слой не только соединяет материал, но также создает влагонепроницаемый барьер. Затем картонная труба разрезается на части; это двухступенчатый процесс: сначала на достаточно длин-
ные отрезки, потом на куски размером с банку. Верхняя и нижняя части банки вырезаются из
длинной ленты картона. Отдельные части перемещаются по конвейеру к линиям, где их соединяют в банки и склеивают. Затем банки заполняются солью и на верхнюю крышку крепится металлическая воронка. И наконец, банки укладываются на транспортный стеллажи отправляются
на склад, уже готовые к отправке дистрибьюторам.
Качество
Качество продукта проверяют несколько раз на протяжении производственного процесса. Сначала соль проверяют на чистоту, когда она только еще поступает из соляной шахты. К
соли добавляют иодин и вещество, препятствующее спеканию соли; уровень их содержания
проверяют с помощью химических анализов. Важен также размер кристаллов. Для того, чтобы
добиться нужного размера кристаллов и устранить комки, соль просеивают через специальный
фильтр, где в нее могут попасть мельчайшие частицы металла. Однако эти частицы очень эффективно удаляются с помощью магнитов, которые размещены на определенных этапах производственной линии. Если по каким-либо причинам соль признана загрязненной, она перерабатывается в непищевой продукт.
Проверка качества банок производится в основном визуально: проверяется сборка банок, заполненные банки проверяются на правильный вес. Кроме того, должны быть наклеены
правильные ярлыки, и должным образом прикреплены металлические воронки.
Оборудование на производственной линии очень чувствительно к деформированным
или поврежденным банкам и поэтому часто дает сбои, вызывая задержки на производстве. Конечно, это значительно снижает возможность брака, но снижает также и производительность, и
соль в дефектных банках приходится забраковывать. Цена качества достаточно высока, из-за
количества забракованного продукта, большого штата инспекторов и дорогостоящего лабораторного тестирования.
Планирование производства и запасы
Завод способен продать всю соль, которую производит. Работа по составлению производственных графиков — распределять соль, которая хранится в бункерах, направляя ее на
различные участки производства, с учетом производственных мощностей каждого участка и
уровня наличных запасов сырья и готового продукта. Основная забота—следить, чтобы в бункерах было достаточно места для размещения поступающего сырья.
Эксплуатация и ремонт оборудования
Оборудование на предприятии 50-х годов выпуска, и для его поддержания в рабочем
состоянии требуется большой объем работ по ремонту и техническому обслуживанию. И даже
при этом часто случаются поломки из-за износа частей и деталей. На предприятии собственный
инструментальный цех, где квалифицированные рабочие ремонтируют детали или же сами изготавливают новые, так как для старого оборудования уже невозможно купить запчасти.
Вопросы:
1. Кратко опишите соляное производство, от сырья до готовых банок с солью.
2. Кратко опишите меры по гарантии качества в производстве круглых банок с солью.
3. Каковы возможные причины того, что компания продолжает использовать старое производственное оборудование, вместо того чтобы закупить новое, более современное?
4. Каково, по вашему мнению, место соляного производства в спектре процесс-продукт?
5. Какие усовершенствования вы могли бы предложить данному предприятию?