Задача оперативного регулирования

Кроме простых способов воздействия на ход производственного процесса (изменение производственной программы, формирование обязательной номенклатуры участка), можно выделить два более сложных механизма воздействия учитывающие:

1. межоперационные пролёживания и внутренние простои оборудования;
   
2. резервы производительности труда (например, учёт того, что действующие на предприятии временные нормы являются усредненными).

Реализация этих механизмов осуществляется путем корректировки: календарного плана участка или межцехового календарного плана. На межцеховом уровне можно принимать решения об увеличении сменности, о переводе рабочих с одной группы оборудования на другую.

Рассмотрим более подробно задачу оперативной корректировки сменно-суточных заданий для рабочих мест при воздействии на производственный процесс случайных помех. Расчет сменно-суточных заданий (фаза планирования) производится обычно на сравнительно небольшой горизонт планирования Т (не более недели, декады). Разобьем период Т на отрезки   таким образом, чтобы длина отрезка была кратна некоторой единице времени, например, одному часу . Пусть   - величина, численно равная времени готовности j-го станка к работе в интервале , а   - величина, численно равная плановой продолжительности i-ой работы на этом же интервале    .   Тогда, если выполняется соотношение
(1)
то это означает, что работа не может быть выполнена на j-ом станке в интервале . Если выполняется соотношение
(2)
то это означает, что i-ая работа на j-ом станке в интервале будет выполнена досрочно, а резерв времени для i-ой работы на этом интервале будет равен
(3)

Известно, что отклонения фактической динамики выполнения работ от плановой вызывают потери различной экономической природы, которые обычно объединяются в две группы, потери от дефицита (при отставании выпуска от потребности) и потери от пролёживания (при опережении выпуска). Потери от дефицита имеют место в случае выполнения условия (1), потери от пролёживания – при выполнении условия (2). Для производственных подразделений, работающих на сборку заготовительные, механообрабатывающие и др.), качество оперативного управления определяется в первую очередь уровнем потерь от дефицита. Независимо от специфики производства можно выделить ряд типовых ситуаций, приводящих к потерям от дефицита.

Ситуация А. Замена рабочего, неожиданно не вышедшего на работу. Компенсация потерь в этой ситуации возможна лишь при наличии резерва свободных рабочих.
Ситуация Б. Замена предмета труда (т.е. заготовки) одного вида предметом труда другого вида, имеющегося в наличии. Эта ситуация возникает, когда исчерпан весь наличный запас (страховой и оборотный) предметов труда первого вида.
Ситуация В. В связи с отсутствием предмета труда работа останавливается. Остановка работ имеет следствием простой рабочих, простой оборудования и пролёживание объекта производства (т.е. детали).
Ситуация Г. Замена объекта производства, которая обычно производится в директивном порядке.
Ситуация Д. Отказавшее оборудование заменяется другим, в данный момент не занятым оборудованием.

В ситуациях А и Д диспетчером производится передача предметов труда на другое (резервное или незанятое) рабочее место. В ситуации Б диспетчер направляет на рабочее место предметы труда другого вида (если они заменимы по условиям технологии). В ситуации В компенсация возможных задержек выполнения работ осуществляется в более сложном порядке. Предположим, что из-за отсутствия предмета труда в момент времени останавливается работа длительностью . Анализ создавшейся ситуации производится по следующей схеме.

• В соответствии с выражением (3) на отрезке   определяется резерв рассматриваемой работы. Если в момент , когда необходимый предмет труда окажется в наличии   и   Rki  =  t’k - tk  , то корректировка сменно-суточного задания не производится, т.к. задержка i-ой работы компенсируется за счет ее резерва на отрезке . Если компенсации задержки не предвидится, то осуществляется переход к п.2.
• Производится проверка возможности выполнить i-ую работу на отрезке . Просматриваются все станки, свободные на этом интервале и подходящие для выполнения i-ой работы. Если возможность выполнить работу имеется, то коррекция сменно-суточного задания на этом отрезке осуществляется так  же,  как  и  в  ситуациях  А  и  Д.  В  противном  случае  осуществляется переход к п.3.
• Производится  формирование  сообщения  о  необходимости  выполнения i-ой работы в сверхурочное время.

Компенсация потерь от дефицита (полная или частичная) в ситуации В по описанной схеме возможна при условии неполной загрузки рабочих мест. В противном случае задержку работы можно установить только за счет исключения из плана менее приоритетных работ, что имеет место и в ситуации Г.

Корректировка плана связана с заменой объекта производства и осуществляется следующим образом. Предположим, что в момент   в план включается h-ая работа длительностью   с директивным сроком завершения. Необходимо на отрезке   так упорядочить приоритеты работ, включая и h-ую работу, чтобы общее время пребывания работ в системе было минимально. При решении подобной задачи оптимальное упорядочение приоритетов работ осуществляется с помощью так называемых «  - стратегий», где K - стоимость обслуживания работы, n - среднее время выполнения этой работы (в нашем случае ). Будем считать, что стоимость пребывания работы в системе линейна во времени, тогда оптимальное упорядочение приоритетов   - стратегией определяется с помощью выражения

, (4)

где   - оставшееся время пребывания i-ой работы до момента ее полного завершения;
n   -   число работ в системе в момент времени .