сталь-прокат» металлургического предприятия
реклама
На правах рукописи
Рябцева Лариса Валерьевна
КООРДИНАЦИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ КОМПЛЕКСА «СТАЛЬ-ПРОКАТ»
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРЕДПРИЯТИЯ
Специальность 08.00.05 – Экономика и управление народным хозяйством
Специализация 15: Экономика, организация и управление предприятиями,
отраслями, комплексами (промышленность)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата экономических наук
Кемерово 2010
Работа выполнена на кафедре менеджмента и маркетинга в ГОУ ВПО
«Новокузнецкий
филиал-институт
Кемеровского
государственного
университета»
Научный руководитель:
доктор экономических наук, профессор
Степанов Игорь Германович
Официальные оппоненты: доктор экономических наук, профессор
Антонов Геннадий Дмитриевич
кандидат экономических наук, доцент
Нестеров Алексей Юрьевич
Ведущая организация:
ГОУ ВПО «Сибирский государственный
индустриальный университет»
Защита состоится 26 февраля 2010 г. в 12.00 часов на заседании
объединенного диссертационного совета ДМ 212.088.05 при Кемеровском
государственном университете по адресу: г. Кемерово, ул. Ермака, 7, ауд.
401.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Кемеровский
государственный университет»
Автореферат разослан 25 января 2010 г.
Ученый секретарь диссертационного
совета, кандидат экономических
наук, доцент
2
Е.Я. Варшавская
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования. Координация деятельности
производственных подразделений предприятия является функцией
оперативного управления производством, которое играет главную роль в
обеспечении своевременного выпуска и поставки продукции потребителям.
Целью оперативного управления производством является 100%-ное
выполнение заказов с минимальными издержками. Решающее значение в
выполнении заказов на металлургических предприятиях имеет четкая
координация работы сталеплавильных и прокатных цехов. Комплекс «стальпрокат», где сосредоточено около 70 % основных средств металлургического
предприятия, значительно влияет на результаты его деятельности.
Традиционно к числу наиболее интенсивно исследуемых проблемных
областей в оперативном управлении производством относится оперативное
планирование. Оно занимает важнейшее место в практической деятельности
предприятия.
Жесткая связь между сталеплавильным и прокатным переделами
делает весьма важной и сложной задачу координации производства в
процессе оперативного планирования в рамках технологического комплекса
«сталь-прокат» металлургического предприятия.
Во
время
составления
планов-графиков
обеспечивается
сбалансированность намечаемого производства по цехам и потребность в
полуфабрикатах, осуществляется согласование по времени работы цехов и
агрегатов. Координация, отражаемая в оперативных планах-графиках,
предупреждает простои агрегатов из-за отсутствия сырья и материалов,
топлива, сменного оборудования, энергии, транспорта, обеспечивая
повышение производительности, ритмичную работу. Поскольку координация
обеспечивается заблаговременно, предотвращаются возможные потери от
невыявленных своевременно диспропорций.
Но даже при условии, что в процессе планирования была
скоординирована деятельность всех производственных подразделений, в
силу того, что производственный процесс носит вероятностный характер,
постоянно возникают отклонения фактического хода производства от
заданного. Эти отклонения приводят к существенным потерям и
дополнительным затратам на производство продукции. Эти обстоятельства
требуют постоянной координации производства в текущем периоде времени.
К настоящему времени вопросы координации производства в процессе
выполнения сменно-суточных графиков теоретически недостаточно
разработаны, и сегодняшние условия деятельности предприятий требуют их
решения. Для своевременного управленческого воздействия на ход
производства необходимо иметь четкие экономические критерии
координации работы производственных подразделений при выполнении
оперативных планов-графиков, определять величину суммарных потерь
производства и причины их возникновения. Оценить уровень координации
3
производства в экономических показателях с использованием известных
методик затруднительно, особенно в оперативном режиме (час, смена,
сутки). Это объясняется, как показывает анализ используемых методов и
моделей принятия решений в практике оперативного управления, отсутствием приемлемых по точности и вычислительным затратам экономикоматематических моделей.
Изложенные факты свидетельствуют о том, что проблема координации
деятельности производственных подразделений комплекса «сталь-прокат»
металлургического предприятия при выполнении сменно-суточных графиков
является актуальной.
Степень научной разработанности проблемы.
Проблемы
производственного
и
оперативного
менеджмента
исследовались в трудах зарубежных ученых, таких как Чейз Р.Б., Форд Г.,
Эквилайн Н.Дж., Якобс Р.Ф., Тейлор Ф., Файоль А., Эмерсон Г., Оучи У.,
Виссема Х. и др.
Следует отметить труды известных российских авторов по проблемам
оперативного управления производством: О.Г. Туровца, И.Н. Иванова,
Ф.М. Лобова, Р.А. Фатхутдинова, Н.А. Саломатина, Н.И. Новицкого и др., в
которых рассматриваются вопросы разработки календарно-плановых
нормативов,
методы
оперативного
планирования
производством,
интегрированные системы оперативного управления производством, вопросы
контроля, координации и регулирования хода производства.
Обзор отечественной и зарубежной литературы по проблемам
оперативного управления позволяет автору утверждать, что сегодня нет
четкого представления о том, какие функции решаются посредством
оперативного управления.
Различные
научные
школы
за
время
функционирования
металлургической промышленности в плановой системе, сформировали
мощную научную базу оперативного управления, учитывающую специфику
и сложность металлургического производства, что нашло отражение в
работах
И.А. Медведева,
Б.П. Бельгольского,
Э.С. Гликмана,
А.Н.Скороходова, П.И. Полухина, Б.М. Илюковича, А.Ф. Метса, К.А. Штеца,
И.Г. Степанова, Н.А. Ефимова, В.Г. Чуркина, В.П. Писчикова и др.
Как отмечается в работах М.Г. Грищака, Л.В. Минина, Н.Г. Белика,
П.Г. Гончарука и ряде других, системы оперативного управления для
плановой экономики имеют свои неоспоримые достоинства и их
реформирование должно происходить с учетом накопленного опыта в
построении и длительной эксплуатации систем оперативного управления на
металлургических предприятиях.
Проблемы применения экономико-математических моделей
в
оперативном управлении нашли отражение в работах ученых: Б.И. Кудрина,
В.К. Буторина, А.Е. Кошелева, И.М. Головко, А.В. Кожина, В.И. Лебедева и
др. Моделирование функционирования производственных процессов на
металлургических предприятиях традиционно осуществляется на основе
4
детерминированных моделей с применением методов линейного,
динамического и дискретного программирования; методов статистики,
теорий расписаний и графов, методов управляемых потоковых систем.
Несмотря на относительно большое число исследований в данном
направлении, использование системного подхода и применение различных
экономико-математических
моделей
в
оперативном
управлении
производством направлено в основном на повышение качества оперативного
планирования.
Вопросы
повышения
эффективности
выполнения
оперативных планов-графиков, в том числе обеспечения координации работы
взаимосвязанных производственных подразделений, разработаны в меньшей
мере, и сегодняшние условия требуют их решения.
Актуальность темы исследования, неполнота описания в научной
литературе, проблематика, требующая разработки теоретических и
практических подходов к решению, и практическая значимость определили
тему диссертационной работы, цель и основные задачи.
Целью диссертационного исследования является разработка
методики определения уровня координации в производственных
подразделениях комплекса «сталь-прокат» металлургического предприятия,
позволяющей в оперативном режиме контролировать выполнение
оперативных планов-графиков производства, оценивать потери производства
в каждом цехе в результате несогласованной работы, качество оперативного
управления производством. Под уровнем координации производства
подразумевается состояние выполнения плановых графиков и заданий,
характеризующееся отклонениями фактического хода производства от
заданного.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
проанализировать
функции
оперативного
управления
производством;
разработать критерий эффективности при оценке уровня
координации деятельности производственных подразделений предприятия;
оценить особенности реализации функций оперативного
управления производством в комплексе «сталь-прокат» металлургического
предприятия;
сформулировать
организационно-экономическую
модель
осуществления расчета уровня координации;
разработать методику оперативных экономических оценок потерь
производства;
сформировать алгоритмическое обеспечение для реализации
процедур расчета оперативных экономических оценок потерь сопряженных
производств, вызванных отклонениями от оперативных планов.
Объектом исследования является оперативное управление в
комплексе «сталь-прокат» металлургического предприятия, который
характеризуется жесткой связью между элементами производственной цепи,
5
а также наличием двух видов технологических маршрутов: посредством
горячего транзита и через буферное устройство, что повышает
неопределенность протекания производственного процесса и осложняет
процедуры оперативного производственного управления.
Предметом исследования является обеспечение координации
деятельности производственных подразделений в процессе оперативного
производственного
управления
в
комплексе
«сталь-прокат»
металлургического предприятия.
Область исследования. Содержание диссертации соответствует
паспорту специальности ВАК (экономические науки) 08.00.05 – «Экономика
и управление народным хозяйством», специализация 15 – «Экономика,
организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами:
промышленность», пункт 15.1 «Разработка новых и адаптация
существующих методов, механизмов и инструментов функционирования
экономики, организации и управления хозяйственными образованиями
промышленности».
Теоретической и методологической основой исследования
послужили труды отечественных и зарубежных ученых по проблемам
оперативного управления производством.
В качестве первичных источников информации использовались данные
экономической и технической отчетности металлургических предприятий г.
Новокузнецка.
Достоверность и обоснованность полученных в диссертации
результатов базируется на использовании общенаучных методов
исследования. Кроме того, в диссертационной работе в качестве
специальных
методов
исследования
использовались
системный,
сравнительный, ситуационный анализ, синтез, экономический анализ, теория
управления, методы теории развивающихся систем.
Научная новизна результатов исследований состоит в следующем.
1.
Определены функции оперативного управления производством,
обозначено их содержание, что обеспечивает определение объема и видов
управленческих работ для достижения цели и задач оперативного
управления.
2.
Предложен метод формального представления сменно-суточного
графика как набора технологических маршрутов, позволяющий планировать,
организовывать и координировать работу сопряженных производств в
процессе оперативного управления.
3.
Определен критерий эффективности при оценке уровня
координации деятельности производственных подразделений комплекса
«сталь-прокат» металлургического предприятия в виде суммарных потерь
производительности и предложен метод перевода технологических
параметров производства в экономические (стоимостные) показатели с
использованием функции производительности агрегатов, позволяющий в
6
оперативном режиме дать количественную оценку уровня координации
сопряженных производств.
4.
Предложена
организационно-экономическая
модель
расчета уровня координации производства, позволяющая получать в
оперативном режиме экономические оценки потерь производства для
принятия оперативных управленческих решений.
Теоретическая и практическая значимость результатов работы
заключается в следующем.
Предлагаемая
методика
определения
уровня
координации
производства для цехов комплекса «сталь-прокат» позволяет в оперативном
режиме контролировать и оценивать качество планов-графиков
производства, оценивать потери производства в каждом цехе в результате
несогласованной работы. При таком подходе представляется возможным
сравнение качества реализации сменно-суточных графиков в разнородных
цехах и всех производственных подразделениях комплекса «сталь-прокат».
Посредством предлагаемой в работе организационно-экономической модели
возможно осуществление объективного межцехового взаиморасчета,
повышающего исполнительскую дисциплину и ставящего в прямое
соответствие выполнение суточного плана-графика экономическим
показателям. Включение программной реализации разработанной модели в
состав автоматизированных систем управления комплекса «сталь-прокат»
металлургических предприятий позволит в оперативном режиме
рассчитывать как пооперационные потери производительности, так и
стоимостные параметры для каждого управленческого решения.
Предлагаемая в работе организационно-экономическая модель может
быть использована не только в цехах комплекса «сталь-прокат», но и на
любых производствах такого же типа.
В практическом плане, внедрение предложенной методики и модели
позволяет
своевременно
контролировать
нарушения,
выявлять
технологические и транспортные операции, при выполнении которых
допущены наибольшие потери производительности, а также оценивать в
стоимостных показателях качество оперативного управления.
Апробация результатов исследования. Основные положения, выводы
и рекомендации, представленные в работе, докладывались и обсуждались на:
I Международной научно-практической конференции «Организационноэкономические проблемы повышения эффективности металлургического
производства» (г. Новокузнецк, 1999 г.), Международной конференции
«Организация производства в трансформационной экономике: теория и
практика» (г. Воронеж, 2003 г.), Всероссийской научной конференции
«Краевые задачи и математическое моделирование» (г. Новокузнецк, 2003
г.), III Всероссийской научно-практической конференции «Информационные
технологии и математическое моделирование» (г. Томск, 2004 г.),
Всероссийских научно-практических конференциях «Антикризисное
управление: производственные и территориальные аспекты» (г. Новокузнецк,
7
2005, 2007, 2009 гг.), Всероссийской научно-практической конференции
«Системы автоматизации в образовании, науке и производстве» (г.
Новокузнецк, 2007 г.), Межрегиональной научно-практической конференции
студентов и аспирантов (г. Новокузнецк, 2007 г.), Региональной научнопрактической конференции студентов и аспирантов (г.Кемерово, 2003 г.),
Региональной конференции «Перспективы развития технологий переработки
вторичных ресурсов в Кузбассе. Экологические, экономические и
социальные аспекты» (г. Новокузнецк, 2003 г.), Региональной научнопрактической конференции студентов и аспирантов, посвященной 50-летию
Кемеровского государственного университета (г. Новокузнецк, 2004 г.),
использованы в учебном процессе в курсе «Организация производства на
предприятии».
Публикации.
Основное содержание, выводы и практические рекомендации,
обоснованные в диссертационной работе, отражены в 15 работах,
написанных лично автором и в соавторстве, в том числе 2 статьи
опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы.
Диссертационная работа содержит 164 стр. машинописного текста, в
том числе 6 таблиц, 8 рисунков и 1 приложение. Список использованных
источников включает 112 наименований.
Диссертация имеет следующую структуру.
Введение
1 Теоретические основы оперативного управления производством
1.1 Назначение и содержание оперативного управления
производством
1.2 Функции оперативного управления производством
1.3 Методы и модели оперативного управления производством
1.4 Оценка качества оперативного управления производством
2 Анализ и оценка оперативного управления производством в
комплексе «сталь-прокат» металлургического предприятия
2.1 Состав комплекса «сталь-прокат» и его роль на
металлургическом предприятии
2.2 Анализ методической базы оперативного управления
производством в комплексе «сталь-прокат»
2.3 Особенности реализации функций оперативного управления
производством в комплексе «сталь- прокат»
3 Разработка методики оценки уровня координации в комплексе
«сталь-прокат» металлургического предприятия
3.1 Направления совершенствования оперативного управления
производством
3.2 Основные положения организационно-экономической модели
расчета уровня координации производства
8
3.3 Разработка методики расчета оперативных экономических
оценок потерь производства
3.4 Прикладные аспекты разработанной модели
Заключение
Список использованных источников
Приложение
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
1.
Определены
функции
оперативного
управления
производством, обозначено их содержание, что обеспечивает
определение объема и видов управленческих работ для достижения цели
и задач оперативного управления.
Оперативное управление производством является специальной
функцией управления предприятием в целом. Но в свою очередь оно также
предназначено для выполнения совокупности функций. Сегодня нет четкого
представления о том, какие функции решаются посредством оперативного
управления. Большинство авторов выделяют две основные функции:
оперативное планирование производства и диспетчеризацию производства.
Во многих источниках в рамках диспетчеризации выделяют несколько
отдельных, но тесно между собой взаимосвязанных функций, таких как
оперативный учет, контроль и анализ хода производства, которые являются
основой для выработки вариантов регулирующих воздействий на ход
производства. По мнению автора, оперативное управление призвано
выполнять несколько более широкий спектр функций. Автор предлагает
выделить функции оперативного управления по аналогии с общими
функциями управления предприятием: планирование, организация,
мотивация, учет, контроль, анализ, регулирование, координация. Такое
предложение базируется на том, что общие функции управления являются
составными частями любого процесса управления вне зависимости от его
особенностей и назначения, в том числе и оперативного управления
производством. Причем эти функции должны быть взаимосвязаны согласно
содержанию процесса оперативного управления производством. Так, на наш
взгляд, движение от функции планирования к регулированию возможно
лишь путем выполнения работ, связанных с организовыванием процесса, с
мотивированием работающих, учетом и анализом оперативной информации,
контролем хода производства. При этом функция координации пронизывает
все остальные функции оперативного управления. Определение функций
оперативного управления необходимо для характеристики разделения,
специализации труда в этой сфере управления, в целях определения и
совершенствования
основных
стадий
реализации
управленческих
воздействий в процессе производства. Содержание функций оперативного
управления представлено в таблице 1.
Перечисленные функции оперативного управления дополняют и
проникают друг в друга, в совокупности и взаимосвязи они образуют цикл
9
оперативного управления и отражают содержание повседневного
оперативного управления производством.
Таблица 1- Функции оперативного управления производством
Функции оперативного
управления
производством
Планирование
Организация
Содержание
-формирование нормативной базы для разработки
оперативных планов-графиков;
-составление оперативных планов-графиков производства
-оперативная подготовка и обслуживание производства
Мотивация
- взаимосвязь оплаты труда технологического персонала с
выполнением планового сменно-суточного графика
Оперативный учет
-регистрация фактических значений контролируемых
параметров на всех этапах производства
-выявление
отклонений
фактических
значений
контролируемых параметров от установленных в планахграфиках
-выявление причин отклонений фактических показателей
от запланированного уровня
-разработка и реализация решений по предупреждению
отклонений и сбоев в ходе производства, а в случае их
возникновения - по их устранению
- обеспечение согласованной
работы элементов
производственной системы
Контроль
Анализ
Регулирование
Координация
2.
Предложен метод формального представления сменносуточного графика как набора технологических маршрутов,
позволяющий планировать, организовывать и координировать работу
сопряженных производств в процессе оперативного управления.
Металлургическое производство, в том числе комплекс «сталь-прокат»,
можно представить и описать как организационно-технологическую систему,
поскольку его технологический процесс представляет собой заданную
последовательность технологических и транспортных операций, результаты
каждой последующей операции определяются на основе параметров
предыдущих операций и имеют вероятностный характер протекания.
Представление технологического процесса в виде связанной
последовательности технологических маршрутов, является наиболее
рациональным способом описания технологии и организации производства
для решения задач оперативного управления в цехах комплекса «стальпрокат» металлургического комбината1. Технологический маршрут, можно
представить в виде следующего выражения:
1
Буторин В.К. Экономическое описание технологических маршрутов в цехах комплекса сталь- прокат
[Текст]/В.К. Буторин, Л.В. Рябцева, Т.М. Бочкаева// Перспективы развития технологий переработки
вторичных ресурсов в Кузбассе. Экологические, экономические и социальные аспекты: сб. трудов
региональной конференции.- Новокузнецк: НФИ КемГУ,2003.-с.175-177.
10
W (e1 , e2 ,...em ; pa1 , pa2 ,... pan ) ,
(1)
где (e1 , e2 ,...em ) - заданная последовательность операций;
( pa1 , pa 2 ,... pa n ) - набор контролируемых параметров технологических
и транспортных операций;
m -количество технологических и транспортных операций;
n- количество контролируемых параметров производства.
Использование выражения (1) как описания металлопотока, позволяет
более эффективно решать основные задачи оперативного управления
производством. Оперативное управление производством сводится к
реализации процедур выбора технологических маршрутов и закрепления их
начальных операций к агрегатам, расчета загрузки агрегатов, потерь от
простоев агрегатов и предметов труда в очереди на операцию, которые
проверяются по заданной системе критериев.
В интервале оперативного управления (смена, сутки) основным
документом, регламентирующим работу цехов и технологических участков
комплекса «сталь-прокат», является плановый сменно-суточный график.
Считается, что выполнение сменно-суточного графика без отклонений
по каким-либо параметрам металлопотока обеспечивает 100 %-ное
выполнение заказов, определяет ритмичную работу, требуемую производительность, рациональные экономические затраты.
Сменно-суточные графики представляют собой согласованные во
времени и определенные в соответствии с технологическими инструкциями
наборы технологических маршрутов обработки металла.
При этом допустимо построить логическую цепь соотношений:
Za pj → SSG j →W j (e1 , e2 ,...em ) → Za fj ,
(2)
p
f
где Za j , Za j - соответственно планируемый и фактически
выполненный заказы; SSG j - сменно-суточный график; W j - технологические
маршруты обработки металла; (e1 , e2 ,...em ) - заданная последовательность
технологических и транспортных операций;
j - номер заказа на
металлопрокат.
Технологический персонал, реализуя управленческие воздействия на
ход технологического маршрута, вызванные контролируемыми и
неконтролируемыми
возмущениями,
руководствуется
заданными
критериями и ограничениями, текущей обстановкой и другими оценками,
которые не учитывают в явном виде изменения экономических параметров.
Выполнение заказа на металлопрокат по количественным параметрам
(типоразмер проката, масса, заданное время выполнения заказа и отгрузки)
является основной целью персонала, осуществляющего оперативное
управление, а стоимостные параметры отдельных операций и всего
технологического маршрута в действующих системах оперативного
управления, как правило, не рассчитываются. Такое положение обусловлено
тем, что отсутствует как методика оперативного экономического расчета
11
затрат на конкретную операцию, так и экономико-математическая модель,
позволяющая
в оперативном режиме рассчитывать экономический
эквивалент того или иного управленческого воздействия.
3.
Определен критерий эффективности при оценке уровня
координации деятельности производственных подразделений комплекса
«сталь-прокат» металлургического предприятия в виде суммарных
потерь
производительности
и
предложен
метод
перевода
технологических
параметров
производства
в
экономические
(стоимостные)
показатели
с
использованием
функции
производительности агрегатов, позволяющий в оперативном режиме
дать количественную оценку уровня координации сопряженных
производств.
На сегодняшний день отсутствуют четкие экономические критерии
координации работы производственных подразделений при выполнении
оперативных планов-графиков, в связи с этим появляются "объективные
причины", не позволившие выполнить установленные задания при
отсутствии явных виновников невыполнения. В итоге производство снижает
эффективность.
В процессе контроля за ходом производства определяются отклонения
фактических значений параметров производства от установленных планамиграфиками. Однако оценка производственного процесса осуществляется на
базе объемно-натуральных параметров. При этом возникает вопрос как
эффективнее и нагляднее измерить многомерные отклонения фактических
параметров производства от заданных графиками и заданиями.
Эту проблему представляется возможным решить, используя понятие
уровня координации производства, как количественной меры его текущего
состояния. Под уровнем координации производства подразумевается
состояние выполнения плановых графиков и заданий, характеризующееся
отклонениями фактического хода производства от заданного.
Обязательным условием функционирования
производственной
системы выступает наличие графиков и заданий, которые регламентируют
работу системы, и на основе которых планируется состояние производства
по каждому параметру в каждый момент времени.
Предельный уровень координации может быть достигнут тогда, когда
за
определенный
графиками
и
заданиями
интервал
времени
производственная система выполнила в точности все планируемые
показатели производства.
В качестве критерия эффективности при оценке уровня координации
целесообразно использовать показатель суммарных издержек в системе.
Измерителем уровня координации деятельности производственных
подразделений может выступать коэффициент координации, значение
которого нормируется в диапазоне [0;1].
12
Комплексный
критерий
эффективности
(Q),
включающий
организационно-технологические и экономические параметры управления в
оперативном интервале времени, с учетом изложенного может иметь вид:
Q = {[SSG p (pa) - SSG f (pa)]→ min (Рt, Rp)},
(3)
где SSG p - планируемый сменно-суточный график производства;
SSG f - фактическая реализация сменно-суточного графика;
pa - набор контролируемых параметров производства;
Pt - потери производительности при выполнении планов-графиков,
руб./ ч;
Rp - условно-постоянные расходы, руб./ т
Смысл выражения (3) можно определить как выполнение заданных
сменно-суточных графиков с минимальными отклонениями контролируемых
параметров и затратами на производство в оперативном интервале времени.
Расчетными показателями для обоснования потерь по каждому из
технологических
этапов
производства
автором
определена
производительность (Рr) - планируемая и фактическая (тонн/час).
Значение планируемой производительности Pr jp рассчитывается по
соотношению:
Pr jp
m
,
( np ) j
p
k
(4)
где т масса стали (слитка, заготовки), т;
( np , kp ) j - планируемые значения времени начала и окончания j-той
технологической операции.
Фактическое значение производительности Pr jf рассчитывается
аналогично:
Pr jf
m
,
( kf nf ) j
(5)
где ( nf , kf ) j - фактические значения времени начала и окончания
операции.
Плановая и фактическая производительность используются для расчета
потерь производства, вызванных отклонениями фактических значений
одного или нескольких контролируемых параметров от заданных планамиграфиками.
Информационно полное описание технологических маршрутов
включает от 500 до 1500 параметров, в зависимости от марки стали и
дополнительных операций (термоотделки, дополнительной обработки
металла, условий отгрузки и транспортировки). Параметрами слежения за
выполнением сменно-суточного графика автором определены: марка стали Ma f , Ма р ; масса плавки (слитка, заготовки) - m f , m р ; температура металла -
13
T f , T р ; время выполнения операции - f , р . Индексы f и р -соответственно
фактические и заданные (плановые) значения параметров.
Если расчет потерь производительности по какому-либо одному
контролируемому параметру системы за заданный временной интервал не
представляется сложным, то возникает вопрос о численных значениях потерь
производительности по нескольким параметрам. Для комплексного
представления уровня координации системы в задачах оперативного
управления производством автор считает целесообразным использовать
экономические
оценки
(наряду
с
натуральными
показателями),
определяющими раскоординацию в стоимостном эквиваленте.
Расчет уровня координации в стоимостном выражении наиболее
нагляден и получается из параметрических расчетов. Для этого отклонения
контролируемых параметров пересчитываются в стоимостные путем
умножения на стоимостной эквивалент данной технологической операции.
Представление технологических маршрутов типа (1) не содержит в
явном виде экономических параметров производства, например, затрат на
выполнение операций, потерь производства от межоперационных простоев.
Любое же переназначение операций внутри технологического маршрута,
изменение их последовательности, изменение времени начала и окончания
технологической операций, вызывает изменение стоимостной оценки
параметров как отдельной операции, так и всего технологического маршрута.
В основу определения стоимостной меры уровня координации положено
представление технологического процесса в цехах комплекса «сталь –
прокат» в виде:
W (e1 , e2 ,...em ; pa1 , pa 2 ,... pa n ; э1 , э2 ,...эm ) ,
(6)
где (э1 , э2 ,...эm ) -нормативные стоимостные эквиваленты технологических
операций.
Стоимостной эквивалент технологической операции зависит от многих
переменных - затрат на технологию, энергетических затрат и других
нормируемых затрат производства. Допускается корректировка нормативных
значений, которые могут быть вызваны, например, изменениями в
стоимостных параметрах ресурсов производства. В качестве стоимостного
эквивалента технологической операции может быть использована величина
условно-постоянных расходов на единицу продукции.
Таким образом, определяющим оперативным экономическим
показателем, наряду с показателем потерь производительности в системе,
являются условно-постоянные расходы на каждом технологическом агрегате,
участке, в цехе.
При таком подходе представляется возможным выполнить
однозначный переход от размерности производительности [тонн/час] к
размерности стоимостных показателей [руб./час].
Учитывая, что одновременно в каждом цехе выполняется обработка
нескольких плавок, находящихся на разных стадиях технологического
14
процесса, планируемое и фактическое значение производительности и
потери производства рассчитывается для каждого часа отдельно.
Экономические потери Pt ij при фактическом выполнении заданной в
требуемое время и с требуемым качеством технологической операции
определяются:
Pt ij = [Рr ijf - Рr ijp ]*э j ,
(7)
где
э j - нормативное значение стоимости j-й технологической
операции для заданной марки стали;
i- оперативный период времени, ч.
3aтем производится суммирование потерь по технологической
операции (агрегату, участку) по всему заданному временному интервалу
(смена, сутки):
n
Pt j = Pt ij ,
(8)
i 1
где n- количество часов в смене или сутках.
Далее суммируются потери по всем технологическим операциям или
агрегатам цеха.
Таким образом, изменения контролируемых параметров всего
технологического маршрута и отдельной операции (по марке стали, массе,
температуре, времени) можно пересчитать в стоимостные эквиваленты в
оперативном режиме и создать предпосылки для реализации оперативного
стоимостного учета производства.
В качестве практического примера использования предложенного
критерия
эффективности
можно
представить
расчет
потерь
производительности от раскоординации производства в рельсобалочном цехе
ОАО «НКМК» за смену (таблица 2).
Таблица 2- Расчет потерь производства РБЦ за смену
Марка Теку- Количество Масса ПроизводительУПР, Потери
стали щее
прокатанных блюм- ность, т/ч
произвреблюмсов,
са,
руб./ водстмя, ч шт.
т
т
ва,
тыс.
план факт
план
факт
откл
руб.
5Сп
1
49
29
3,9
191,1
113,1
-78 507,5 39,585
5Сп
2
53
53
3,9
206,7
206,7
0
507,5 0
5Сп
3
50
40
3,9
195
156
-39 507,5 19,793
5Сп
4
49
49
3,9
191,1
191,1
0
507,5 0
5Сп
5
46
46
3,9
179,4
179,4
0
507,5 0
5Сп
6
48
48
3,9
187,2
187,2
0
507,5 0
5Сп
7
50
50
3,9
195
195
0
507,5 0
5Сп
8
50
50
3,9
195
195
0
507,5 0
Итого
391
371
59,378
15
Суммарные потери рельсобалочного цеха за смену составили 59,378
тыс. руб. Потери производства в исследуемый период времени вызваны
следующими причинами: принятие смены на 1-ом часе работы, отказ
механооборудования на 3-ом часе работы.
Критерий эффективности при оценке уровня координации позволяет
сравнить планируемое и фактическое состояние производства в текущий
момент времени, сопоставить потери каждого из производств при
выполнении графика, определить операции, при выполнении которых
допущены наибольшие потери, а также определять долю каждого
производства в общих потерях.
4.
Предложена организационно-экономическая модель расчета
уровня координации производства, позволяющая получать в
оперативном режиме экономические оценки потерь производства для
принятия оперативных управленческих решений.
Для оперативных экономических расчетов потерь, обусловленных
качеством выполнения сменно-суточных графиков, автором предлагается
использовать организационно-экономическую модель (ОЭМ), основные
положения которой состоят в следующем:
- методической базой является наличие нормативных (базовых)
моделей прохождения металлопотока по агрегатам и операциям с заданными
допустимыми значениями контролируемых параметров (марка стали; масса
плавки, ковша, слитка, заготовки; температура; время выполнения операции);
- организационной базой модели определены плановые документы суточное задание и сменно-суточный график производства, представляющий
собой технологический маршрут, реализующий последовательность
технологических и транспортных операций с привязкой типов операций к
агрегатам и транспортным коммуникациям;
- экономической базой являются пересчетные модели потерь
«материальные потери - экономические потери», которые могут быть
получены как индивидуально для каждого технологического маршрута или
заказа на тип металлопроката, так и могут быть фиксированными на
заданный интервал времени (смена, сутки, месяц);
- информационной базой является система оперативного слежения и
регистрации параметров металлопотока в режиме реального времени (автоматизированное информационное сопровождение технологического
процесса), где фиксируются перечисленные контролируемые параметры
пооперационного слежения за технологическим маршрутом с регистрацией
фактических отклонений от сменно-суточного графика и иных нарушений
технологии и организации производства;
- инструментальной базой является двухуровневая модель,
позволяющая производить на первом уровне расчет фактических отклонений
контролируемых параметров от нормативных или от заданных сменносуточным графиком для каждой технологической или транспортной
операции каждого технологического маршрута, а на втором уровне
16
выполнять расчет потерь производства, что позволяет определить
стоимостные параметры каждой операции и каждого маршрута в режиме
реального времени.
Алгоритм расчета уровня координации и потерь производства при
выполнении сменно-суточного графика в перечисленных постулатах
организационно-экономической модели включает следующие операции:
на этапе оперативного планирования наряду с технологическими
параметрами производственного процесса формируются стоимостные
параметры каждой технологической операции для каждого цеха комплекса
«сталь-прокат»;
после составления графика производства для каждого цеха
комплекса «сталь-прокат» по каждой технологической операции рассчитывается планируемая производительность (т/ч);
полученный график доводится до каждого производственного
подразделения комплекса «сталь-прокат»;
системой оперативного слежения в автоматизированном или
ручном режиме проводится регистрация фактических значений
контролируемых параметров производства;
выполняется расчет отклонений контролируемых параметров,
расчет на их основе фактически достигнутых производительностей (т/ч);
осуществляется расчет отклонений фактически достигнутых
производительностей от плановых, зная стоимостной эквивалент
технологических операций, определяются потери производительности в
стоимостном выражении (руб./ч);
полученные потери производительности суммируются по
каждому цеху - по операциям и по интервалам (смена, сутки), а затем - по
всему комплексу «сталь-прокат»;
полученные суммарные потери производительности (в рублях)
являются экономической мерой работы комплекса «сталь-прокат» на
заданном временном интервале;
определяются коэффициенты координации по каждому цеху и по
всему комплексу, на основе которых анализируются причины
раскоординации и принимаются управленческие воздействия на ход
производства.
Блок-схема алгоритма определения потерь производства представлена
на рисунке 1.
Приведенный
алгоритм
позволяет
рассчитывать
взаимные
экономические претензии цехов на объективной и достоверной основе, где
параметрами взаиморасчета являются перечисленные параметры слежения.
17
Начало
1. Задание начальных значений
для расчета:
Za p : Ma p ; m p ; T p ; p ; э p
2. Формирование ССГ:
Za→SSG→W (e1, e2, …em)
3.Расчет планируемой производительности по
каждой операции для каждого часа:
Prijp
m
ijp
, т / час
4. Доведение ССГ до каждого структурного
подразделения комплекса «сталь-прокат»
5. Регистрация фактических значений
контролируемых параметров производства:
Za f : Ma f ; m f ; Т f ;
f
Нет
6. Имеются ли отклонения
контролируемых параметров по каждой
операции
ССГ
выполняется
Да
Конец
7. Представление контролируемых параметров в
отклонениях от их заданного
m m f m p
значения :
f
p
T T T
f
p
:
Ма f Ма p или
Ма f Ма p
8.
Расчет
фактически
достигнутой
производительности по каждой операции для
каждого часа:
Prijf
m
ijf
, т / час
1
18
1
9. Расчет отклонений фактических значений производительности от
заданных: Prij Prijf Prijp , т/час
10. Расчет экономических потерь производства:
Pt ij Prij * э j , руб./час
11. Определение суммарных потерь по комплексу «сталь-прокат» в
оперативном интервале времени:
n
m
Pt ( н , к )
Pt
i 1
j 1
ij
12. Расчет коэффициента координации по комплексу «сталь-прокат» в смену
n m
(сутки):
Pt
1
ij
i 1 j1
n
PR
,
p
i
i 1
13. Анализ причин раскоординации, управленческое воздействие на ход
производства
Конец
Рисунок 1 – Блок-схема алгоритма определения потерь производства
Обобщенный коэффициент координации производства в комплексе
«сталь-прокат» за смену или сутки рассчитывается по соотношению:
n
1
m
i 1 j1
n
Ptij
PR
i 1
, 0;1,
(9)
p
i
где Pt ij потери производительности, руб./час;
PRip планируемые условно-постоянные расходы на весь объем
производства за определенный период времени, руб.;
i период времени, ч;
j номер производственной операции.
19
На основе данного коэффициента координации может быть
осуществлена оценка состояния производства, динамики работы цехов,
потерь производства.
Коэффициент координации может быть рассчитан за сутки или смену,
в этом случае он может быть использован для анализа работы
производственных подразделений за исследуемый период времени, через
этот показатель можно обратить внимание на качество составления сменносуточного графика и работу технологического персонала, осуществляющего
управленческое воздействие на ход производства.
Для своевременного управленческого воздействия на ход производства
следует определять значение коэффициента координации в режиме
реального времени. Так, он может быть рассчитан по плавкам или по
заказам. Однако в комплексе «сталь-прокат» металлургических предприятий
плавка стали после сталеплавильного передела может быть разделена по
нескольким технологическим маршрутам для дальнейшей обработки. В
связи с этим представляется целесообразным осуществлять расчет
коэффициента координации для каждого часа отдельно. Затем на основе
суммирования потерь производительности по технологической операции по
всему заданному временному интервалу рассчитывается коэффициент
координации за смену или сутки. Далее этот показатель рассчитывается по
каждому цеху на основе суммирования потерь по всем технологическим
операциям цеха и по всему комплексу «сталь-прокат».
Используя этот коэффициент, можно оценить уровень координации
«пар» производственных участков. При этом коэффициент координации на
определенном участке цеха показывает согласованность его работы с
предыдущим технологическим участком. Однако в производственных
системах с «жесткой» связью между элементами, наличие которой
характерно для комплекса «сталь-прокат» металлургического предприятия,
простой одного элемента системы ведет к простою всех других элементов
системы. Поэтому учитывая специфику металлургического производства
нужно рассчитывать коэффициент координации по всей производственной
системе или при наличии буферного устройства между сталеплавильной и
прокатной фазой по каждой подсистеме.
Принятию
управленческих
воздействий
на
деятельность
производственных подразделений должен предшествовать анализ и оценка
источников раскоординации, которые должны определяться в каждом случае
отдельно. Знание источников раскоординации позволит определить ее
виновников, что особенно важно в управлении координацией, поскольку
последствия раскоординации на одном производственном участке могут
отразиться на работе другого участка уже в следующей смене.
Потери в расчете показателя координации складываются из следующих
составляющих:
20
потери,
вызванные
недостаточно
высоким
качеством
оперативных планов-графиков;
потери, вызванные нарушениями сменно-суточных графиков изза нерационального ведения технологического процесса, зависящие от
исполнителей.
Анализ причин потерь производительности позволит определить,
какой из перечисленных факторов, и в какой степени влияет на уровень
координации производства.
Главными управленческими воздействиями, повышающими уровень
координации, исходя из вышеизложенного, по мнению автора, являются:
повышение
качества
сменно-суточных
графиков,
повышение
исполнительской дисциплины, материальное стимулирование, создание
буферных устройств.
В таблице 3 представлен расчет потерь производства и коэффициентов
координации в комплексе «сталь-прокат» за смену.
Таблица 3-Расчет уровня координации в комплексе «сталь-прокат» за смену
ТекуЭлектросталеплавильный цех
Рельсобалочный цех
щее
УПР, Потери
КоэффиУПР, Потери
Коэффивремя
тыс. производст- циент
тыс. производст- циент
руб.
ва, тыс. руб. координаруб. ва, тыс. руб. координации
ции
1
279,9 0
1
155,1 0
1
2
279,9 4,22
0,98
155,1 0
1
3
279,9 5,79
0,98
155,1 0
1
4
279,9 44,71
0,84
155,1 0
1
5
279,9 2,53
0,99
155,1 0
1
6
279,9 11,24
0,96
155,1 0
1
7
279,9 8,54
0,97
155,1 63,15
0,59
8
279,9 30,35
0,89
155,1 0
1
итого
2239 107,38
0,95
1241 63,15
0,95
Программно-алгоритмическое обеспечение ОЭМ на информационном
и вычислительном уровне основано только на оперативном слежении и
расчете потерь производства, которые могут быть основаны не только на
анализе производительности агрегатов и производственного процесса.
Включение программной реализации разработанной модели в состав
автоматизированных систем оперативного управления «сталь-прокат»
металлургического комбината позволит в оперативном режиме рассчитывать
как пооперационные потери производительности, так и стоимостные
параметры для каждого управленческого решения.
В заключении диссертационной работы обобщены результаты
проведенного исследования. Результаты исследования отражены в
следующих опубликованных работах.
21
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК:
1.
Рябцева Л.В. К вопросу об экономическом моделировании
работы цехов комплекса «сталь-прокат» металлургического производства
[Текст]/ Л.В. Рябцева // Вестник Челябинского государственного
университета. Экономика. Выпуск 14.- 2008.-№ 7.- с.149-154 (0,58 п.л.).
2. Рябцева Л.В. Организационно-экономическая модель работы
цехов комплекса «сталь-прокат» и ее значение для экономики
металлургического производства [Текст]/ Л.В. Рябцева //Известия Иркутской
государственной экономической академии.-2008.-№ 5.- с.110-112 (0,38 п.л.).
Основные публикации:
3.
Баранов П.Н. О работе оборудования в условиях неполной
загрузки производственных мощностей [Текст]/П.Н. Баранов, Л.В. Рябцева//
Организационно-экономические проблемы повышения эффективности
металлургического производства: материалы I Международной научнопрактической конференции.- Новокузнецк: СибГИУ, 1999.-с.76-78 (0,13
п.л./0,06 п.л.).
4.
Рябцева Л.В. Унификация информационных структур описания
состояний агрегатов для оперативного планирования [Текст]/ Л.В. Рябцева//
III Региональная научно- практическая конференция студентов и аспирантов.
Ч.2. Доклады аспирантов и молодых ученых.- Кемерово: КемГУ, 2003.-с. 1620 (0,24 п.л.).
5.
Бочкаева Т.М. Задачи обеспечения координации в оперативном
планировании и управлении [Текст]/Т.М. Бочкаева, Л.В. Рябцева// Краевые
задачи и математическое моделирование: сборник трудов 6- й Всероссийской
научной конференции 29 ноября - 1 декабря 2003 г. Т.2. Моделирование и
управление в технических и экономических системах. -Новокузнецк: НФИ
КемГУ, 2003. –с.65-67 (0,15 п.л./0,075 п.л.).
6.
Бажак А.А. Адаптация технологии в задачах оперативного
планирования
[Текст]/А.А. Бажак, Л.В. Рябцева// Краевые задачи и
математическое моделирование: сборник трудов 6- й Всероссийской научной
конференции 29 ноября- 1 декабря 2003 г. Т.2. Моделирование и управление
в технических и экономических системах. -Новокузнецк: НФИ КемГУ, 2003.с.76-80 (0,23 п.л./0,11 п.л.).
7.
Буторин В.К. Экономическое описание технологических
маршрутов в цехах комплекса сталь- прокат [Текст]/В.К. Буторин, Л.В.
Рябцева, Т.М. Бочкаева// Перспективы развития технологий переработки
вторичных ресурсов в Кузбассе. Экологические, экономические и
социальные аспекты: сб. трудов региональной конференции.- Новокузнецк:
НФИ КемГУ,2003.-с.175-177 (0,3 п.л./0,1 п.л.).
8.
Ефимов Н.А. К вопросу о разработке механизма оперативного
взаимодействия самостоятельных производств, образующихся в результате
реструктуризации металлургических предприятий [Текст]/Н.А. Ефимов,
Ю.А. Лабунская, Л.В. Рябцева// Организация производства в
22
трансформационной
экономике:
теория
и
практика:
материалы
международной конференции 3-17 ноября 2003 г.Ч.1. Теория и методы
организации процессов производства.- Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т,
2003.-с.60-61 (0,12 п.л./0,04 п.л.).
9.
Рябцева Л.В. Концепции адаптации сменно- суточного графика
работы цехов комплекса сталь- прокат [Текст]/Л.В. Рябцева// 4 Региональная
научно- практическая конференция студентов и аспирантов, посвященная 50летию Кемеровского государственного университета. Ч.2. Доклады
аспирантов и молодых ученых.- Новокузнецк: НФИ КемГУ,2004.с. 25-26
(0,12 п.л.).
10. Бочкаева Т.М. Критерий баланса переменных в экономическом
моделировании [Текст]/Т.М. Бочкаева, Л.В. Рябцева// Информационные
технологии и математическое моделирование: материалы 3 Всероссийской
научно-практической конференции.- Томск: Изд-во Том. Университета,
2004.- с. 10-11 (0,2 п.л./0,1 п.л.).
11. Рябцева Л.В. Оперативные экономические оценки качества
работы
цехов
комплекса
«сталь-прокат»
[Текст]/Л.В.
Рябцева//
Антикризисное управление: производственные и территориальные аспекты:
сб. трудов 4 Всероссийской научно- практической конференции.Новокузнецк: НФИ КемГУ, 2005.- с.133-136 (0,24 п.л.).
12. Рябцева Л.В. Координация работы реструктированных
непрерывно-циклических производств [Текст]/Л.В. Рябцева, Т.М. Бочкаева, //
7 Межрегиональная научно- практическая конференция студентов и
аспирантов. Ч.1. Доклады аспирантов и молодых ученых.- Новокузнецк:
НФИ КемГУ,2007-с. 47-49 (0,18 п.л./0,09 п.л.).
13. Рябцева
Л.В. Экономико-математическое
моделирование
взаимодействия реструктурированных производств [Текст]/ Л.В. Рябцева//
Антикризисное управление: производственные и территориальные аспекты:
Сборник статей 5 Всероссийской Научно –практической конференции,
Новокузнецк, 17 – 18 мая 2007г.– Новокузнецк: НФИ КемГУ, 2007. – с. 296297 (0,12 п.л.).
14. Рябцева Л.В. Экономико-математическая модель оперативных
экономических оценок потерь производства [Текст]/ Л.В. Рябцева// Системы
автоматизации в образовании, науке и производстве: сборник статей 6
Всероссийской научно-практической конференции.- Новокузнецк: СибГУ,
2007. – с.43-46 (0,2 п.л.).
15. Рябцева Л.В. Оперативное управление: контроль и координация
[Текст]/ Л.В. Рябцева, И.Г. Степанов// Антикризисное управление:
производственные и территориальные аспекты:
Сборник статей 6
Всероссийской Научно-практической конференции, Новокузнецк, 21 – 22
мая 2009г. - Новокузнецк: НФИ КемГУ, 2009. – с. 129-133 (0,27 п.л./0,13
п.л.).
23
Подписано в печать 19.01.2010 г. Формат 60х841/16.
Бумага писчая. Ризография.
Усл. печ. л. 1,5. Тираж 110 экз.
Государственное Образовательное Учреждение
Высшего Профессионального образования «Новокузнецкий филиал-институт
Кемеровского государственного университета»
654041, г. Новокузнецк, ул. Кутузова, 56, тел. (3843) 71-46-96.
Редакционно-издательский отдел НФИ КемГУ
24
