Методы и модели оперативно-производственного планирования на предприятии

Соизмерение затрат и результатов при использовании систем машин

В цехах основного производства промышленных предприятий используются технологически взаимосвязанные машины и оборудование, которое в условиях массового производства можно объединить в общую систему машин. Примерами такой системы машин являются предметно-замкнутый участок, прямоточная или автоматическая поточная линии, где каждая единица или группа взаимозаменяемого оборудования являются элементом системы.

Рациональное использование автоматических поточных линий принято оценивать по степени достижения ими проектной производительности. Достичь проектных показателей очень трудно, поэтому для этих линий должны быть установлены экономически обоснованные границы их использования. В этом случае появляется возможность оценивать уровень использования систем путем сравнения фактических результатов с установленными экономическими границами.

В условиях прерывного (дискретного) производства изделий (деталей) на предметно-замкнутых участках (прямоточных линиях) эффективность применения систем машин выражается в достижении возможно большего равенства или кратности в использовании производственных возможностей всех технических элементов системы. Речь идет о достижении наиболее полного и в то же время максимально равномерного использования отдельных машин и оборудования в общей системе машин, что обусловливает необходимость решения комплекса технических, организационных и экономических задач.

Особенно остро ощущается потребность в дальнейшей теоретической и методической разработке экономической стороны проблемы. Это вызвано тем, что предприятиям необходимо разрабатывать варианты своего будущего развития, направленные на экономию имеющихся ресурсов мощностей. Между тем в настоящее время нет законченных разработок, которые позволили бы измерять и соизмерять затраты и результаты при использовании систем машин.

В соответствии со сложившейся практикой в затраты включают эксплуатационные расходы, в том числе затраты на ремонт, за исключением расходов на полное восстановление. Затраты, отражающие их стоимость, и затраты на их возобновление не учитываются. Результаты эксплуатации систем машин определяются такими показателями, с помощью которых можно оценить как уровень, так и эффективность использования систем машин. При этом необходимо решить проблемы соизмерения эксплуатационных затрат с промежуточными результатами (уровнем использования) и конечными результатами (эффективностью) использования систем машин, а также предложить такие методы измерения и соизмерения затрат и результатов, которые можно применять при определении оптимально возможного выпуска продукции и расчетах экономического эффекта по конечному результату использования систем машин.

Указанные проблемы следует решать с позиции комплексного подхода, при котором их исследование проводится в определенной последовательности (раскрываются сущность, измерение и соизмерение, а также значение).

Частные показатели оценки уровня равномерности использования оборудования, имеющиеся в экономической литературе, основываются на определении пропорции по соответствию структуры трудоемкости и состава парка оборудования. Это соответствие определяется не только средним уровнем загрузки машин и оборудования во времени по всему оборудованию, но и отклонением в загрузке его отдельных групп или единиц. Такая постановка вопроса при определении методов оценки уровня равномерности оказалась в целом правильной, а показатели для практических целей более приемлемыми. Об этом свидетельствует проведенный анализ. Однако рассмотренные показатели недостаточно точно отражают действительную производственную возможность оборудования, потому что исходят из идеально равномерной (пропорциональной) загрузки машин и оборудования. При определении показателей должны учитываться допустимые границы равномерности. В пределах установленных границ требуется полнота использования машин и оборудования.

Если принять, что коэффициент допустимой недогрузки машин и оборудования во времени (k^нз) из-за неравномерности в условиях прерывного производства равен 0,25, то каждая единица (группа) машин с загрузкой 0,75 и более будет находиться в пределах допустимых границ равномерности. Средний уровень загрузки по этому оборудованию можно принять за базовый и использовать его для технической оценки и анализа по другим единицам (группам) машин с загрузкой ниже установленных границ равномерности. Сопоставив коэффициент загрузки каждой единицы (группы) машин с загрузкой оборудования, принятой за базу, получим ряд относительных величин, дающих точное представление о соотношении уровней загрузки каждой единицы (группы) машин, но не позволяющих оценить и проанализировать степень равномерности или неравномерности по всему оборудованию конкретной системы машин в целом каким-то обобщающим показателем. С этой целью предлагается применить коэффициент равномерности использования (загрузки) машин и оборудования в общей системе машин.

Для первоначальной оценки равномерности можно использовать показатель-коэффициент равномерности работы (выпуска продукции) системы, определяемый отношением фактического объема произведенной продукции в единицу времени (минута, час, смена) к объему продукции, определяемому технической характеристикой системы.

Для окончательной оценки этот коэффициент может быть определен по формуле:

(5.10)

Сущность этого коэффициента наиболее наглядно можно продемонстрировать на примере.

Пусть при расчете производственной мощности средний коэффициент загрузки (k_з) равен 0,74, а коэффициент равномерности (k_р) - 0,64. Первый коэффициент дает только общую оценку степени загрузки машин и оборудования в целом по участку. Второй указывает на уровень (степень) равномерности использования машин и оборудования, находящийся за пределами установленных границ равномерности, относительно базового уровня использования. Так, коэффициент равномерности, равный 0,64, означает, что машины и оборудование данной системы машин с загрузкой ниже установленных границ равномерности используются на 64% реально допустимого уровня загрузки (от базового). Чтобы коэффициент равномерности по своему содержанию был идентичен для всех систем машин, можно провести его расчет по единой для них базовой загрузке (

Проведенное исследование позволило выявить положительные стороны применения рекомендуемого показателя:

• достаточно точно отражает уровень использования действительной производственной возможности машин и оборудования, так как исходит из реально допустимого (базового) уровня загрузки;
• по своему содержанию идентичен по всем системам машин (производственным участкам), так как может определяться по единой реально возможной базе;
• дает более точное представление о равномерности и пропорциях использования машин и оборудования, так как учитывает отклонение в загрузке только по оборудованию с использованием нижеустановленных границ равномерности.

При сравнении коэффициентов, рассчитанных по единой базе для систем машин, резервы становятся очевидными. Чтобы определить, насколько они реальны и как быстро можно их использовать, следует дополнительно определить количество групп машин и оборудования, загруженных ниже установленных границ равномерности. С помощью последнего показателя получаем дополнительные сведения об отклонениях в использовании отдельных групп (единиц) машин и оборудования от установленного уровня. Возможны случаи снижения уровня (коэффициента) равномерности при одновременном значительном сокращении количества указанных групп, что положительно характеризует использование систем машин. В данном случае группы машин и оборудования с более низким коэффициентом использования характеризуют снижение уровня равномерности.

Чтобы при оценке уровня равномерности учесть (кроме загрузки машин и оборудования во времени) и различия в использовании по производительности, можно применить предлагаемые в экономической литературе показатели использования энергетических мощностей. К ним относится показатель - уровень загрузки энергетических мощностей машин и оборудования (ЭN), примененный нами ранее в качестве фактора, влияющего на уровень фондоотдачи. Использовать этот показатель можно только в том случае, если наладить учет по расходованию электроэнергии на двигательную силу или в крайнем случае определить этот расход расчетным путем, обладая данными по потреблению электроэнергии в целом по цеху.

С использованием этого показателя признаком равномерности загрузки машин и оборудования может быть взаимное равенство уровней загрузки энергетической мощности по отдельным станкам и группам оборудования общей системы машин, предназначенных для выполнения плана производства. Аналитически такое условие по всем технологически взаимосвязанным единицам (группам) оборудования системы машин можно выразить равенством:

Э_N¹ = Э_N², ..., Э_Nⁿ,

(5.11)

Если при оценке равномерности по показателю загрузки оборудования во времени учитывалась как основное требование полнота (в пределах установленных границ) использования машин и оборудования в течение всей смены их работы (действительного фонда времени работы машины), то по показателю уровня загрузки энергетической мощности можно учитывать равномерность в использовании мощностей технологически взаимосвязанных машин и оборудования. Прежде всего это объясняется тем, что сам уровень загрузки энергетической мощности количественно не регламентирован. Данная величина не может не интересовать предприятие. Этот вопрос требует специального исследования. Для оценки равномерности необходимо сформулировать требования, которые составили бы основу расчетов и тем самым способствовали оптимальному использованию систем машин. Таким требованием может быть, например, достижение такого количественного значения уровня загрузки энергетической мощности машин и оборудования по всем операциям обработки изделий любой системы машин, который был получен за наиболее благоприятный по результативности период.

Если приведенное выше равенство не соблюдается, определить степень несоответствия использования мощностей можно по системам машин. Количественно такое соотношение выражается коэффициентом равномерности использования энергетических мощностей технологически взаимосвязанного оборудования, определяемым по формуле:

(5.12)

Необходимо учесть, что полученный нами коэффициент (k_р) характеризует равномерность использования мощностей машин и оборудования, а не уровень загрузки их энергетической мощности. Однако он связан с данным уровнем, который определяется по максимально достигнутой его величине формулой:

(5.13)

Подставляя значение Э_N^M из формулы (5.12) в формулу (5.13), получим:

(5.14)

т.е. уровень загрузки оборудования на менее загруженных операциях обработки изделий тем выше, чем больше коэффициент равномерности использования всего оборудования систем машин при уже имеющемся максимально достигнутом уровне загрузки оборудования на одной из операций обработки.

Таким образом, коэффициент равномерности находится в прямой зависимости от уровня загрузки энергетической мощности машин. Поскольку уровень загрузки является интегральным показателем, то и коэффициент равномерности определяет уровень пропорций использования технологически взаимосвязанных машин (групп оборудования) во времени и мощности.

Принцип расчета фактической величины равномерности и фактического уровня загрузки энергетической мощности оборудования рассмотрим на конкретном примере месячной работы машин и оборудования производственного участка (системы машин) предприятия.

Пример. Месячное потребление электроэнергии:

• всеми машинами (Э_n) - 34 187 кВт-ч/мес.;
• наиболее загруженными машинами по одной из операций обработки деталей (Э_N^M) - 2579 кВт-ч/мес.

Суммарная номинальная (паспортная) мощность электродвигателей главного привода:

• всех машин (N) - 502 кВт;
• наиболее загруженных машин по одной из операций обработки деталей (N¹) - 26 кВт;
• КПД электродвигателей (η) - 0,8.

Фактический уровень загрузки энергетической мощности по всему оборудованию за исключением оборудования с максимально достигнутым уровнем загрузки:

Фактический максимально достигнутый уровень загрузки энергетической мощности оборудования по одной операции обработки деталей:

Коэффициент равномерности в использовании энергетических мощностей оборудования:

Полученные данные по использованию машин и оборудования с применением показателя энергетической мощности соответствуют низкой загрузке машин при большом различии в уровне использования мощностей электродвигателей технологически взаимосвязанного оборудования. Это также подтверждается при сравнении с показателями использования машинного парка, полученными методом моментных наблюдений, а также исходя из фактического выпуска продукции и пропускной способности оборудования.

Проведенные исследования подтвердили, что предлагаемые частные показатели характеристики равномерности использования машин и оборудования во времени и мощности могут быть включены в общую систему показателей планирования и оценки деятельности предприятия.

Между показателями уровня равномерности и их эффективностью должна существовать определенная зависимость. Повышение уровня равномерности использования машин и оборудования при прочих равных условиях должно вызвать соответствующее изменение экономических результатов работы (повышение выпуска продукции, получение экономического эффекта, снижение себестоимости, увеличение прибыли).