Nhiệm vụ của lập kế hoạch sản xuất là đảm bảo hoạt động bình thường của tất cả các khâu sản xuất để chế tạo sản phẩm theo số lượng và thời gian đặt ra.
Lập kế hoạch sản xuất phải thỏa mãn các yêu cầu sau đây: a) Đảm bảo nhịp sản xuất và số lượng sản phẩm cần chế tạo.
b) Giảm tối đa thời gian gián đoạn của đối tượng sản xuất trong quá trình chế tạo. Giảm gián đoạn của đối tượng sản xuất cho phép giảm chu ký sản xuất, giảm khối lượng sản xuất chưa hoàn thiện và tăng tốc độ lưu thông của thiết bị.
Gián đoạn của quá trình sản xuất được đánh giá bằng hệ số gián đoạn Kg: c c s g T T T K − = (4.8) Trong đó:
Ts: thời gian của chu kỳ sản xuất, giờ. Tc: thời gian của chu kỳ công nghệ, giờ.
Hệ số Kgcàng gần tới 0 thì gián đoạn trong sản xuất càng giảm. c) Đảm bảo chất tải đồng đều cho thiết bị và nhà xưởng.
d) Cần có tính linh hoạt cao tức là có khả năng điều chỉnh nhanh để chế tạo loại sản phẩm mới.
Lập kế hoạch sản xuất bao gồm các phần sau đây:
- Tính kế hoạch hàng tháng để xác định chính xác thời gian chế tao xong sản phẩm. - Tính toán chất tải cho thiết bị và nhà xưởng.
- Xác định nhiệm vụ cho các phân xưởng và cho các chỗ làm việc. - Kiểm tra và điều chỉnh quá tình sản xuất.
Lập kế hoạch sản xuất được thực hiện trong phạm vi nhà máy và trong phạm vi phân xưởng. Do đó, người ta phân biệt: lập kế hoạch sản xuất giữa các phân phân xưởng và lập kế hoạch sản xuất trong phân xưởng.
Lập kế hoạch sản xuất giữa các phân xưởng nhằm mục đích sau đây: - Xác định nhiệm vụ sản xuất cho các phân xưởng.
- Đảm bảo sự phối hợp trong công việc của các phân xưởng để hoàn thành kế hoạch sản xuất của nhà máy.
Lập kế hoạch sản xuất trong phân xưởng có nghĩa là tổ chức thực hiện các nhiệm vụ sản xuất của phân xưởng bằng cách chi tiết hóa công việc cho đến từng nguyên công, đồng thời tổ chức kiểm tra và điều chỉnh quy trình công nghệ.
4.3.2. Lập kế hoạch trong sản xuất hàng loạt.
1. Đặc điểm của việc lập kế hoạch trong sản xuất hàng loạt.
Phần lớn các nhà máy cơ khí đều chế tạo sản phẩm theo loạt, vì vậy nhiệm vụ chính của việc lập kế hoạch là tổ chức sản xuất ra các sản phẩm theo loạt với điều kiện chất tải chỗ làm việc lớn nhất.
Lập kế hoạch sản xuất giữa các phân xưởng trong sản xuất hàng loạt có nhũng đặc điểm sau đây:
- Số chủng loại chi tiết trong phân xưởng và ở các chỗ làm việc có tính ổn định tương ứng với mức độ chuyên môn hóa của chúng.
- Phân chia nhiệm vụ được xác định theo thời gian bắt đầu và thời gian kết thức của quá trình chế tạo sản phẩm.
Lập kế hoạch sản xuất trong phân xưởng trong sản xuất hàng loạt có đặc điểm là nhiệm vụ sản xuất của từng công đoạn được xác định riêng cho từng loại sản phẩm. còn đối với sản lượng hàng tháng của phân xưởng phải quy định rõ thời gian bắt đầu và thời gian kết thúc quá trình chế tạo các loại chi tiết.
Kiểm tra tiến trình sản xuất trong phân xưởng được thực hiện: - Kiểm tra sự chuẩn bị đưa hàng loạt chi tiết vào gia công. - Kiểm tra thời gian thực tế khi đưa ra loạt chi tiết vào gia công.
- Kiểm tra thời gian khi sản phẩm được chế tạo hoàn chỉnh tương ứng với kế hoạch hàng tháng và nhiệm vụ theo ca – ngày.
- Kiểm tra chi tiết ở từng nguyên công. 2. Kế hoạch sản xuất theo ca – ngày.
Kế hoạch sản xuất hàng tháng là kế hoạch sản xuất tương đối dài. Trong vòng một tháng có thể xảy ra nhiều vấn đề như xuất hiện phế phẩm, máy dừng hoạt động, công nhân ốm, kết cấu máy thay đổi, vật tư không kịp về,… Vì vậy kế hoạch này cần phải được điều chỉnh. Để điều chỉnh kế hoạch hàng tháng người ta xây dựng kế hoạch theo ca – ngày. Nhiệm vụ của kế hoạch này là điều chỉnh lại kế hoạch của từng chỗ làm việc trong thời gian ngắn và chuẩn bị mọi công việc cần thực hiện nhiệm vụ tại chỗ làm việc.
Cơ sở xây dựng kế hoạch là kế hoạch hàng tháng của công đoạn sản xuất và các thông tin về vật liệu, phôi, trang bị công nghệ, tài liệu kỹ thuật.
Kế hoạch ca – ngày được lập thành hai bản, một bản được để tại chỗ làm việc, còn một bản được chuyển cho các kho vật liệu và dụng cụ, nơi mà vật liệu và dụng cụ được chuyển cho các ca làm việc. Như vậy kế hoạch ca-ngày cũng là tài liệu của chuẩn bị sản xuất.
4.3.3. Lập kế hoạch trong sản xuất hàng khối.
Yêu cầu chủ yếu của việc lập kế hoạch sản xuất hàng khối là đảm bảo tính nhịp và tính liên tục của quá trình sản xuất. Sự di chuyển của đối tượng gia công được tổ chức trên cơ sở tính toán công việc của từng dây chuyền liên tục.
Cơ sở để lập kế hoạch sản xuất trong sản xuất hàng khối là:
- Tài liệu kỹ thuật xác định quy trình công nghệ và mức chi phí vật liệu, lao động cho toàn bộ sản phẩm của nhà máy. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Định mức cho các chi tiết dự trữ để duy trì hoạt động của dây chuyền trong trường hợp một thiết bị nào đó bị sự cố.
Số chi tiết dự trữ là điều kiện quan trọng để đảm bảo tính nhịp và tính liên tục của dây chuyền sản xuất. Số chi tiết này được tính toán cụ thể cho những nguyên công có nhu cầu.
Lập kế hoạch sản xuất giữa các phân xưởng trong sản xuất hàng khối có những đặc điểm sau đây:
- Sản lượng cho các phân xưởng được xác định theo quý.
- Số chủng loại sản phẩm của các phân xưởng được tính theo số lượng chi tiết chứ không phải theo từng cụm.
- Nhiệm vụ sản xuất được xác định theo định mức chi tiết dự trữ và được phân chia đều đặn cho từng ngày làm việc hoặc theo mức độ tăng dần.
- Lập kế hoạch sản xuất trong phân xưởng được thực hiện cho từng chỗ làm việc và được xác định trực tiếp từ sản lượng của phân xưởng hay kế hoạch của phân xưởng. - Lập kế hoạch sản xuất hàng tháng cũng được xác định trực tiếp từ kế hoạch của phân xưởng.
Dưa theo những đặc điểm tổ chức trên đây người ta tổ chức kiểm tra trong phạm vi toàn nhà máy và trong phạm vi từng phân xưởng. Kiểm tra sản xuất trong phạm vi nhà máy thực hiện theo ca làm việc và theo từng giờ tương ứng với nhịp đã được xác định trước. Kiểm tra cấp phôi, cấp chi tiết, cấp bán thành phẩm và kiểm trạng thái của các chi tiết dự trữ trong sản xuất được thực hiện theo định mức và theo thời gian quy định. Tính chất ổn định của sản xuất hàng khối tạo điều kiện thuận lợi cho việc ứng dụng các thiết bị cơ khí hóa và tự động hóa, trong một số trường hợp có thể áp dụng hệ thống quản lý sản xuất tự động.
4.3.4. Lập kế hoạch có trợ giúp của máy tính.
Các phương pháp lập kế hoạch sản xuất truyền thống là điều kiện cần thiết để tổ chức sản xuất có hiệu quả trong các nhà máy cơ khí. Tuy nhiên, các nhà máy có trình độ sản xuất cao đòi hỏi phải ứng dụng kỹ thuật tin học để giải quyết những nhiệm vụ phức tạp theo kế hoạch nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế. Kinh nghiêm của nhiều nhà máy cho thấy ứng dụng kỹ thuật tin học là biện pháp tiên tiến để hoàn thiện việc lập kế hoạc sản xuất. Ứng dụng máy tính cho phép tính toán nhanh các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật và điều khiển quá trình sản xuất với mức độ tự động hóa cao. Máy tính cho phép giải quyết những vấn đề sau đây một cách nhẹ nhàng và nhanh chóng:
- Tính toán số lượng chi tiết trong các kho chứa.
- Lập kế hoạch chuyển giao sản phẩm hoàn thiện vào kho chứa của nhà máy. - Tính số lượng chi tiết bị phế phẩm.
- Tính số lượng chi tiết đang trong quá trình sản xuất: số chi tiết chưa được chế tạo hoàn chỉnh.
Tuy nhiên ứng dụng máy tính chỉ có hiệu quả khi lập kế hoạch sản xuất phải tuân theo các nguyên tắc nhất định và phải có những dữ liệu sau đây: tài liệu kỹ thuật, các loại đồ gá cần thiết để gia công trên các máy, các hệ thống định mức và các mã số thống nhất.
Quá trình xử lý thông tin trên máy tính được thể hiện như sau: - Tạo thông tin ban đầu nhờ các thiết bị tính toán kỹ thuật. - Chuyển thông tin ban đầu tới máy tính trung tâm của nhà máy. - Ghi các dữ liệu và máy tính.
- Thực hiện các phép tính bằng máy tính.
- Chuyển kết quả tính toán từ máy tính đến bộ phận lập kế hoạch sản xuất của nhà máy.
Với kết quả của máy tính có thể phải điều chỉnh lại kế hoạch sản xuất, ví dụ như điều chỉnh số lượng chi tiết cần gia công, điều chỉnh số lượng chi tiết trong loạt, điều chỉnh chu kỳ sản xuất từng phân xưởng và trong cả nhà máy.
4.4. Ứng dụng phương pháp toán học để lập kế hoạch tối ưu.
Trong thực tế, khi lập kế hoạch sản xuất có thể dùng phương pháp toán học để giải quyết các bài toán sau đây:
a) Xác định thứ tự gia công chi tiết để giảm chu kỳ sản xuất.
b) Xác định thứ tự gia công chi tiết để giảm thời gian điều chỉnh máy (Khi gia công loạt nhỏ chi tiết).
Khi gia công các chi tiết có tiến trình công nghệ giống nhau nên xác định thừ tự gia công các chi tiết theo nguyên tắc như sau:
1. Chia các cột nguyên công với thời gian gia công ra hai phần bằng nhau. Giả sử có 4 loại chi tiết cần gia công A, B, C, D, các loại chi tiết này đều có tiến trình công nghệ như nhau và có 6 nguyên công, các nguyên công này được ghi theo các cột từ 1 đến 6 và giá trị trong cột chỉ thời gian nguyên công.
Sáu nguyên công này được chia ra làm hai phần bằng nhau, mỗi phần gồm có 3 nguyên công theo bảng 4.3. Nếu số nguyên công lẻ tức là số cột cũng lẻ thì côt ở giữa được tính cho cả phần thứ nhất và phần thứ hai.
2. Cộng thời gian gia công theo từng hàng theo từng phần riêng biệt. Thời gian gia công theo hàng của phần thứ nhất ký hiệu là Ti,1; của phần thứ hai ký hiệu là Ti,2.
3. Xác định hiệu số Ti,2 - Ti,1.
Ở đây: i - ký hiệu của chi tiết, j - ký hiệu của nguyên công.
Bảng 4.3: Xác định thứ tự gia công của các chi tiết có tiến trình công nghệ như sau.
Chi tiết i (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nguyên công j Ti,1 Ti,2 Ti,2 - Ti,1 Phương án gia công 1 2 3 4 5 6 1 2 i 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A B C D 10 3 18 5 6 5 7 9 2 8 6 5 3 14 11 6 8 6 9 6 4 2 6 8 18 16 31 19 15 22 26 20 -3 +6 -5 +1 B D C A B D A C
- Phương án 1: Trước hết gia công các chi tiết có Ti,2 −Ti,1 ≥0 theo chiều hướng tăng dần của Ti,1, sau đó gia công các chi tiết có Ti,2 −Ti,1 <0 theo chiều hướng giảm dần của
Ti,2.
- Phương án 2: Gia công các chi tiết có hiệu Ti,2 - Ti,1.
Cột 11 và 12 cho thấy thứ tự gia công các chi tiết theo phương án 1 và 2. Vì vậy theo phương án thứ nhất ta có thứ tự gia công các chi tiết là B, D, C, A; còn theo phương án thứ hai là B, D, A, C.
5. Xác định thời gian chu kỳ sản xuất theo các phương án.
Bằng cách cộng thời gian gia công ở nguyên công trước với thời gian gia công ở nguyên công sau (theo hàng), đồng thời cộng thời gian gia công ở nguyên công thứ i của chi tiết trước vời thời gian gia công ở nguyên công thứ i của nguyên công sau (theo cột).
Ví dụ: Theo phương án một: Nếu công theo hàng của chi tiết B ta có: 3+5=8; 8+8=16; 16+14=30; 30+6=36; 36+2=38 Theo cột thứ 1 ta có: 3+5=8; 8+18=26; 26+10=36 Theo cột thứ 2 ta có: 3+5=8; 8+9=17; 26+7=33; 36+6=42 Theo cột thứ 3 ta có: 8+8=16; 17+5=22; 33+6=39; 42+2=44 Theo cột thứ 4 ta có: 16+4=30; 30+6=36; 39+11=50; 50+3=53 Theo cột thứ 5 ta có: 36+6=42; 50+9=59; 59+8=67 Theo cột thứ 6 ta có: 2+36=38; 42+8=50; 59+6=65; 67+4=71
Nguyên tắc cộng thời gian chu kỳ Tckij được thực hiện theo công thức sau: Tckij = tij + max[Ti,j-1; Ti-1,j] (4.9)
Trong đó: tij – Thời gian của nguyên công thứ j thuộc chi tiết i.
max[Ti,j-1] hoặc max[Ti-1,j] – thời gian lớn nhất theo hàng hoặc thời gian lớn nhất theo cột.
Bảng 4.4: Thời gian của chu kỳ sản xuất. i j 1 2 3 4 5 6 Phương án 1 B 3 5 8 14 6 2 3 8 16 30 36 38 D 5 9 5 6 6 8 8 17 22 36 42 50 C 18 7 6 11 9 6 26 33 39 50 59 65 A 10 6 2 3 8 4 36 42 44 53 67 71 Phương án 2 B 3 5 8 14 6 2 3 8 16 30 36 38 D 5 9 5 6 6 8 8 17 22 36 42 50 A 10 6 2 3 8 4 18 24 26 39 50 54 C 18 7 6 11 9 6 36 43 48 59 68 74
Ví dụ: Đối với chi tiết D, nguyên công 4 có thời gian gia công theo cột là Tck2,4 được tính như sau (bảng 4.4):
Tck2,4 =t2,4 +Tck1,4 =6+30=36
Cũng tương tự như vậy ta có thể xác định được giá trị Tck khác ở bất kỳ nguyên công và chi tiết nào.
Ô cuối cùng bên phải là tổng thời gian gia công tất cả các loại chi tiết theo tất cả các nguyên công.
Theo phương án 1 bảng 4.4 có Tck = 71 giờ, còn theo phương án 2 có Tck = 74 giờ. Như vậy ta sẽ chọn thứ tự gia công theo phương án thứ nhất đó là B, D, C, A. Phương án này có thể xem là tối ưu. Có thể có một số phương án khác, tuy nhiên để tìm phương án tốt cần phải giải n! phương án. ( n – loạt chi tiết). Ví dụ:
n = 4 thì n!=4x3x2x1=24 phương án n = 5 thì n!=5x4x3x2x1=120 phương án n = 6 thì n!=6x5x4x3x2x1=720 phương án n = 6 thì n!=7x6x5x4x3x2x1=5040 phương án
Nếu tính bằng tay tất cả các phương án đó thì rất khó khăn, ngay cả bằng máy tính cũng rất khó khăn và không kinh tế.
Phương án trên đây hoàn toàn có thể có thể chấp nhận được và chỉ cần so sánh hai phương án.
Nếu giả sử các chi tiết được gia công theo thứ tự A, B, C, D thì thời gian của chu kỳ gia công sẽ là 78 giờ, có nghĩa là tăng 10% so vời thời gian của phương án tối ưu (71 giờ).
Khi gia công các chi tiết có cùng hướng tiến trình công nghệ, có nghĩa là bỏ qua một vài nguyên công thì ngoài phương án trên đây còn có thêm hai phương án sau đây: Phương án 3: Trước hết gia công các chi tiết có hiệu Tt,2 −Tt,1 ≥0theo phương án tăng của Tt,1; sau đó gia công các chi tiết có Tt,2 −Tt,1 <0 theo hướng giảm của Tt,2
Ở đây Tt,1 và Tt,2 là các giá trị trung bình của thời gian gia công của phần 1 và phần