Применение информационных систем и технологий в планировании на примере задачи оптимального производства деталей

Автоматизация с применением ЭВМ установок  первичной переработки нефти  ЭЛОУ-АВТ6 обеспечивает увеличение  выхода светлых нефтепродуктов (бензина,  керосина, дизельного топлива) на 30 тыс.т. в год за счет оптимизации ведения  технологического процесса.

Большой эффект в машиностроении дают гибкие  производственные системы (ГПС),  состоящие  из стыков с числовым программным  управлением,  автоматизированных складских  и  транспортных систем,  управляемых  при помощи ЭВМ. Создание ГПЦ цеха на Днепропетровском  электровозостроительном  заводе  позволило в 3.3 раза повысить производительность труда,  высвободить 83  человека  и  сократить парк станков на 53 единицы. Кратко остановимся  на  основах организации и принципах  построения  гибких производственных систем.

 

 

 

 

 

 

3.  Планирование  производства деталей на универсальной  линии

 

3.1 Параметры  задачи планирования производства деталей на универсальной линии

 

Менеджер  производственного отдела получил  заказ на поставку определенного  изделия с артикулом П-213 на ближайшие 8 недель вперед. Требования заданны в таблице 3.

 

Таблица 3 - Начальные данные задачи

Неделя	1	2	3	4	5	6	7	8
Заказ	50	60	70	60	95	75	60	55

 

Изделие производится с помощью универсальной  линии, способной выпускать и  несколько других изделий. Для изготовления 100 штук изделия П-213 требуется один день. Таким образом, можно весь необходимый  на 8 недель запас (525 изделий) произвести за один запуск на текущей (нулевой) неделе. При этом запас будет храниться на складе 8 недель, постепенно уменьшаясь.

Можно производить  накануне очередной  недели ровно  столько, сколько нужно клиенту. Тогда склад будет пустовать, а количество запусков линии будет  равно количеству недель. Возможно и множество других вариантов, и  менеджеру надо выбрать тот, который  соответствует минимальным полным издержкам за эти 8 недель, в предположении, что склад будет пустым в конце 8 недели.

Себестоимость изделия, затраты на переналадку  линии для запуска партии продукции  П-213 и издержки хранения единицы  П-213 на складе в течение недели приведены  в таблице 4. Считается, что заказ  должен быть готов в начале недели.

 

Таблица 4 - Издержки хранения единицы П-213 на складе в течение недели

Стоимость единицы продукции С	10 долларов
Затраты на запуск производственной линии S	47 долларов
Издержки  хранения единицы запаса/в неделю h %	0,5%

 

Сколько продукции и в какие моменты  следует производить, чтобы суммарные  издержки за планируемые 8 недель были минимальными?

 

2.  Решение задачи планирование производства детали на универсальной линии

 

Решим задачу с помощью MS-Excel.

1. Подготовим данные для анализа и построим таблицу для расчета издержек (рисунок 5).

Формулы рисунка 5. В ячейке E3: Средний годовой спрос =B16*52/8;

E4: Издержки хранения ед. запаса в год =B2*4*52; B16: Всего заявок =Сумм(B8:B15); D8: Остаток на складе =D7+C8-B8; E8: Издержки хранения =$B$4*$B$2*D8; F7: Издержки запуска =Если(C8>0;$B$3;0); G8: Полные издержки =G7+E8+F8; E16: EOQ =Корень(2*E3*B3/E4).

В колонку  “Нужно произвести” вначале ничего не пишем.

2) Теперь  попробуем простую методику “Размер партии равен заказу”. В колонку “Нужно произвести” введем значения, равные значениям в колонке “Требуется”. Значения суммарных издержек и остатка на складе можно прочесть в конце планируемого периода в нижней строке рисунка 5. Суммарные издержки равны 376 у.е.

 

Рисунок 5 – Управление запасами при переменном спросе. Стратегия 1: размер партии равен  заказу

 

3) Теперь  пробуем произвести “Все сразу”. Для этого введем в первую ячейку колонки “Нужно произвести суммарный заказ на 8 недель – 525 ед. изделия П-213. В этом случае суммарные издержки меньше и равны только 141 у.е. (рисунок 6).

 

Рисунок 6 - Управление запасами при переменном спросе. Стратегия 2: “Все сразу”

 

4) Рассмотрим  методику, включающую экономический  размер заказа EOQ.

В первую ячейку колонки “Нужно произвести” введем рассчитанное значение EOQ. В колонке “Запас на складе” найдите строчку с первым отрицательным значением и введите в колонке “Нужно произвести” на этой строчке значение EOQ. В конце планируемого периода прочтите значения суммарных издержек и остатки на складе (рисунок 7).

На самом  деле, произвести нужно не EOQ, а такое  количество изделий, которого не хватает  для выполнения всех оставшихся заказов (чтобы остаток на складе в конце 8-недельного периода равнялся нулю). Кроме того, на неделе, перед запуском новой партии (5-я неделя), остаток  на складе составил 16 ед. Чтобы им не лежать на складе целую неделю, партию, произведенную на первой неделе, можно  уменьшить на 16 ед. (335 ед.). Это снизит издержки хранения. Тогда вторую партию нужно увеличить на 16 единиц (190 ед.). В этом случае суммарные издержки будут меньше и равны 140,5 у.е. (рисунок 8).

 

Рисунок 7 - Управление запасами при переменном спросе. Стратегия 3: с учетом EOQ

 

Рисунок 8 - Управление запасами при переменном спросе. Стратегия 4: с учетом остатка

 

5) Оптимальная стратегия. Так как размеры двух партий продукции резко различаются (335 и 190), издержки хранения в первой половине гораздо больше, чем во второй. Обычно стремятся к более или менее равным значениям для обеих партий, т.е. к примерно равным средним уровням остатков на складе.

Поэтому разобьем общий объем заказов  на 8 недель на две примерно одинаковые партии, например, 265 и 260 – на 5-ой неделе (когда остаток на складе станет отрицательным). При этом на 4-ой неделе бесполезно пролежали 25 деталей. Уменьшим первую партию на 25 ед., а вторую соответственно увеличим (рисунок 9).

 

Рисунок 8 - Управление запасами при переменном спросе. Стратегия 5: оптимальная стратегия

 

Суммарные издержки составят 131 у.е., это меньше чем в других вариантах.

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

При решении  конкретной экономической задачи планирования и управления применение экономико-математических методов предполагает:

- построение  экономических и математических моделей для задач принятия решения в сложных ситуациях или в условиях неопределенности;

- изучение  взаимосвязей, определяющих впоследствии  принятие решения, и установление  критериев эффективности, позволяющих  оценить преимущество того или иного варианта действия;

а также  позволяет углубить количественный экономический анализ, расширить область экономической информации.

В данной работе проведены исследования по оптимизации планирования производства деталей на малом предприятии. К результатам относятся коэффициенты, полученные при построении экономико-математической модели, которые определяют оптимальные характеристики для более рационального использования ресурсов предприятия при осуществлении экономической деятельности.

Информационные  системы, предназначенные для идентификации  и планирования всех ресурсов предприятия, необходимые для осуществления  производственных закупок, становятся всё более значимыми для планирования и управления. Интенсифицировать экономические расчеты в курсовой работе удалось за счёт использования таких программных продуктов как Microsoft Office Excel.

 

 

 

 

 

 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Арсенова Е.В., Экономика организации (предприятия): Учеб. /Под ред. Н.А. Сафронова. - М: Экономистъ, 2007 – 452 с.
2. Бабук И.М., Организация и планирование производства, 2008 – 390 с.
3. Бёрд Дж., Инженерная математика. Карманный справочник, 2008 – 297 с.
4. Велихов А.В., Компьютерные сети, 2005 – 312 с.
5. Горфинкель В.Я., Швандер В.А. Экономика фирмы: Учебник. - М.: Юнити-Диана, 2006 – 250 с.
6. Грибов В.Д., Экономика предприятия: Учеб. - М: Финансы и статистика, 2006 – 196 с.
7. Ермаков В.И., Справочник по математике для экономистов, 2009 – 200 с.
8. Заика А.С., Компьютерные сети, 2006 – 317 с.
9. Организация и планирование машинно-строительного производства, Ипатов М.И., Постникова В.И., Захарова М.К., 2007 – 156 с.
10. Лодон Дж., Лодон К., Управление информационными системами, 2005 – 361 с.
11. Высшая математика, Малахов А.Н., Максюков Н.И., Никишкин В.А., 2008 – 294 с.
12. Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование, 2005 – 396 с.
13. Пятибратов А.П., Гудыно Л.П., Кириченко А.А., Вычислительные системы, сети и телекоммуникации, 2006 – 292 с.
14. Симонович С.В. и др., Информатика. Базовый курс. Учебник для вузов -2-е изд., 2006 – 382 с.