Z. Sajfert, M. Nikolić PROIZVODNO POSLOVNI SISTEMI

3. TEORIJA PROIZVODNIH CIKLUSA

3.1. POJAM CIKLUSA PROIZVODNJE

Ciklus proizvodnje predstavlja proizvodni proces u kome se realizuje izrada proizvoda. Ciklus proizvodnje obuhvata vremenski period od momenta ulaza sirovine (ili materijala) na prvu operaciju proizvodnog procesa do izlaza gotovog proizvoda. Dakle, trajanje proizvodnog ciklusa je kalendarski period neophodan za izradu serije delova u odeljenju, pogonu ili preduzeću. (U prethodnim rečenicama upotrebljen je izraz ciklus, da bi se ukazalo na to da se radi o ponavljanju datog redosleda operacija za niz delova ili serije porizvoda).

Proizvodni ciklus se u toku vremena deli na dva principijelno različita dela:1. Radni period. Radni period predstavlja vremenski deo proizvodnog procesa u

kome neposredno učestvuje rad.2. Prekidi. Prekidi ili zastoji su periodi vremena u kojima se prekida neposredno

učešće rada u proizvodnim procesima.Na osnovu ove podele, može se zaključiti da u proizvodnim ciklusima postoje

dva vremena: proizvodno i neproizvodno.

3.2. TRAJANJE CIKLUSA PROIZVODNJE

Celokupni proces proizvodnje u preduzeću odvija se u prostoru i u vremenu. Prostorne koordinate su u potpunosti određene rasporedom i povezanošću radnih mesta. Međutim, vremenske koordinate se ne mogu tako precizno definisati, s obzirom da na vreme utiče veći broj činilaca koji uglavnom imaju stohastički karatkter. Organizaciono - tehnološka uspešnost proizvodnje zavisi od stepena neprekidnosti, tj. od brzine uzastopnog prolaska početne sirovine kroz sve faze proizvodnje.

Trajanje ciklusa proizvodnje, jedan je od osnovnih tehno - ekonomskih pokazatelja uspešnosti procesa proizvodnje. Prema tome, analiza proizvodnog ciklusa, njegove strukture i trajanja, sastavni je deo tehno - ekonomske analize rada preduzeća, posebno u mašinskoj industriji. Na slici 3.1. prikazan je odnos proizvodnog ciklusa i tehno - ekonomskih pokazatelja.

Dužina ciklusa proizvodnje ukazuje na neke parametre proizvodnje i poslovanja: obim proizvodnje, produktivnost, iskorišćenje osnovnih proizvodnih fondova i obrtnih sredstava i dr. Što je proizvodni ciklus duži u odnosu na realno vreme, to je znak da u proizvodno poslovnom sistemu postoje veći problemi finansijske, tehničke, organizacione, kadrovske ili neke druge prirode.

27

PROIZVODNO POSLOVNI SISTEMI Z. Sajfert, M. Nikolić

Slika 3.1. Odnos proizvodnog ciklusa i tehno - ekonomskih pokazatelja [24]

Kao što se iz prethodnog izlaganja moglo zaključiti, najvažnija karakteristika proizvodnog procesa, svakako je njegova dužina. Na dužinu proizvodnog ciklusa utiču brojni pokazatelji organizaciono - tehničkog nivoa: usklađenost proizvodnih procesa, organizacija opsluživanja radnih mesta, efikasnost unutrašnjeg transporta, efikasnost kontrole, zalaganje radnika, stanje radne sposobnosti mašina, realnost postavljenih vremenskih normi izrade, efikasnost službe za regulisanje proizvodnje (dispečerska služba), nivo mehanizacije i automatizacije osnovnih i pomoćnih procesa i dr.

Dužina proizvodnog procesa može se odrediti preko strukture vremena proizvodnog ciklusa. Struktura vremena proizvodnog ciklusa prikazana je na slici 3.2.

Šema sa slike 3.2. koristi se prilikom projektovanja (normiranja) vremena i dužine trajanja proizvodnog ciklusa, tako što se proračunaju ili usvoje sva vremena sa slike, a zatim saberu. Osnovno vreme izrade se može precizno izračunati, a ostala vremena se usvajaju prema preporukama. Ovakav pristup najviše odgovara mašinskoj industriji, naročito oblastima proizvodnje delova, odnosno proizvodnom mašinstvu, ali je primenljiv i na druge grane industrije.

28

Z. Sajfert, M. Nikolić PROIZVODNO POSLOVNI SISTEMI

Slika 3.2. Struktura vremena proizvodnog ciklusa

3.2.1. Analiza zastoja

Sasvim je jasno da je cilj i interes svakog preduzeća da smanji udeo neproizvodnog vremena (zastoja) u ukupnom proizvodnom ciklusu. Na taj način se skraćuje proizvodni ciklus čime se postiže: povećanje obima proizvodnje, bolje korišćenje sredstava za proizvodnju, smanjenje visine angažovanih obrtnih sredstava (uloženih u materijal, lične

dohotke, kamate za skladištenje i sl.), a time i cene koštanja, povećanje produktivnosti, ekonomičnosti i rentabilnosti, skraćivanje rokova isporuke i dr.

Zastoji su veoma brojni, a uzroci njihovog nastajanja mogu se podeliti na tri osnovne grupe:a) zastoji organizacione prirode (nedostatak alata, materijala, energije, loše rešenje

unutrašnjeg transporta i rasporeda mašina, loše planiranje...),b) zastoji usled raznih iznenađenja (kvarovi mašina, lomovi alata, loš kvalitet

sirovine...) i

29

PROIZVODNO POSLOVNI SISTEMI Z. Sajfert, M. Nikolić

c) zastoji usled ljudskog faktora (nedisciplina, bolovanja, nedovoljna stručnost, nepažnja...).

Prema nabrojanim zastojima odmah se može zapaziti da su neki od njih opravdani, a neki neopravdani. Po ovom kriterijumu, zastoje je teško precizno i univerzalno razvrstati. U nekim situacijama, zastoji istog tipa mogu biti opravdani, a u nekim neopravdani. Na primer, ako zastoj nastane usled lošeg kvaliteta sirovine, onda to može biti opravdano (krivica je do proizvođača sirovine), ili neopravdano (ukoliko nije izvršena ulazna kontrola ili nije izvršena ispravno, a krivica može biti i do nabavke ako je od ranije poznat kvalitet sirovina nekog proizvođača i sl.). Grubo posmatrano, moglo bi se reći da su zastoji navedeni pod a i c uglavnom neopravdani, a pod b uglavnom opravdani.

Analiza uzroka i trajanja zastoja može se vršiti na dva načina:1. Preciznim praćenjem i beleženjem podataka na licu mesta, u radionici i pogonu.

Beleže se uzroci, trajanje i trenutak pojave zastoja. Ovde su potrebni “snimači” i saradnja zaposleniih.

2. Analizom podataka koji su zabeleženi na radnim listovima sa naznačenim radnim vremenom izvršioca za svaku operaciju. Ovde je nedostatak što se ne zna uzrok zastoja.

Dobijeni podaci o zastojima mogu se razvrstavati na srodne grupe i statistički obrađivati. Analizom obrađenih podataka, mogu se uočiti najčešći uzroci nastajanja zastoja, a zatim se mogu preduzeti odgovarajuće akcije u cilju njihovog otklanjanja ili ublažavanja

3.3. TIPOVI ORGANIZACIJE PROIZVODNIH CIKLUSA

Svaki proizvodni ciklus se sastoji iz određenog broja operacija čija je zajednička karakteristika - trošenje vremena. Ukupno vreme izrade na svim mašinama zavisi od toga na koji način serije delova prelaze sa operacije na operaciju (sa mašine na mašinu). Tako, prema redosledu operacija, postoje uzastopni, paralelni i kombinovani tip organizacije proizvodnih ciklusa.

3.3.1. Uzastopni tip organizacije proizvodnih ciklusa

Ciklus izrade je u ovom slučaju najduži jer se celokupna serija (ukupan broj komada) kreće od jedne operacije obrade (radnog mesta) do sledeće i tako do kraja. Dakle, na jednom radnom mestu se obavi operacija na svim komadima, pa tek tada svi komadi prelaze na sledeće radno mesto radi izvršenja sledeće operacije (slika 3.3.).

Ukupno vreme proizvodnje se izračunava kao zbir svih vemena potrebnih za proizvodnju 1 do n komada u seriji i to za svaku operaciju, odnosno dužina proizvodnog ciklusa data je izrazom:

30

Z. Sajfert, M. Nikolić PROIZVODNO POSLOVNI SISTEMI

,

gde je:n - broj komada u seriji,k - broj operacija za izradu jednog proizvoda,toi - vreme trajanja pojedinih operacija.

Na slici 3.3. je prikazan primer sa n = 5 komada u seriji i k = 4 operacije.Pozitivne karakteristike ovakvog načina proizvodnje su:

relativno lako operativno planiranje i usklađivanje procesa proizvodnje, uprošćen sistem evidencije proizvodnje, relativno jednostavno organizovanje proizvodnje, laka kontrola izvršenja, jednostavno rešenje unutražnjeg transporta i dr.

Nedostatak uzastopne proizvodnje je najduže trajanje ciklusa proizvodnje.Prema osobinama koje poseduje, ovaj tip je neprikladan za veće serije, a

pogodan je za manje serije i raznovrsniji asortiman proizvoda.

Slika 3.3. Organizacija redosleda operacija za uzastopni tip

3.3.2. Paralelni tip organizacije proizvodnih ciklusa

Kod paralelnog tipa organizacije proizvodnje, svaki komad (a ne cela serija) ide sa jedne operacije izrade na sledeću sve do kraja proizvodnog procesa (slika 3.4.). Dakle, čim jedan komad iz serije bude završen na jednoj operaciji, on odmah odlazi na sledeću operaciju.

Dužina proizvodnog ciklusa data je izrazom:

31

PROIZVODNO POSLOVNI SISTEMI Z. Sajfert, M. Nikolić

,

gde je:tomax - vreme trajanja najduže operacije.

Ciklus izrade je ovde kraći, a međuoperacijski zastoji se potpuno eliminišu. Međutim, zbog različitog trajanja procesa izrade na pojedinim operacijama, ovde se javlja sledeći problem: ako je posmatrana operacija kraća od prethodne, na posmatranoj operaciji javljaju se zastoji na samom radnom mestu, unutar jedne operacije. Do ovoga dolazi usled čekanja materijala sa prethodne operacije. Tada se mašine često isključuju i ponovo uključuju što je sa stanovišta održavanja mašina veoma nepogodno.

U organizaciji proizvodnje, ovaj problem se rešava tako što se poveća broj mašina na dužim operacijama (međutim, i tada se često ne može postići idealna uravnoteženost). To je moguće pod pretpostavkom da preduzeće poseduje finansijska sredstva za kupovinu mašina.

Bez obzira na uočeni nedostatak, dužina trajanja proizvodnog ciklusa kod paralelnog tipa je najkraća u poređenju sa ostalim tipovima organizacije proizvodnih ciklusa.

Paralelna proizvodnja se najviše primenjuje u velikoserijskoj i masovnoj proizvodnji. Zahteva visoku tehnološku disciplinu, racionalan transport i visok nivo sinhronizacije rada operativnih službi za opsluživanje radnih mesta. Manji poremećaji na jednom radnom mestu negativno se odražavaju na normalan rad ostalih.

Slika 3.4. Organizacija redosleda operacija za paralelni tip

32

Z. Sajfert, M. Nikolić PROIZVODNO POSLOVNI SISTEMI

3.3.3. Kombinovani tip organizacije proizvodnih ciklusa

Kombinovani tip redosleda operacija je kompromisno rešenje između uzastopnog tipa čiji je ciklus dug i paralelnog čiji je ciklus najkraći, ali dolazi do zastoja na samim radnim mestima. Kod kombinovanog tipa ciklus je kraći nego kod uzastopnog, a duži nego kod paralelnog. Prednost u odnosu na paralelni tip je to što je obezbeđen kontinualan rad mašina.

Problem paralelnog tipa je ovde prevaziđen tako što se posle serije sa dužim trajanjem operacija, planira serija sa kraćim operacijama i to tako što se početak izrade poslednjeg komada na kraćoj operaciji podesi prema završetku poslednjeg komada na dužoj (prethodnoj) operaciji, a ostali komadi na kraćoj operaciji se pripoje poslednjem komadu na kraćoj operaciji. Tako početak izrade prvog komada na kraćoj operaciji počinje nešto kasnije nego što bi to bilo kod paralelnog tipa, ali je rad mašine kontinualan. Ako bi bilo moguće uspostaviti redosled operacija u kome je svaka operacija kraća od prethodne, trajanje ciklusa se ne bi povećalo u odnosu na paralelni tip organizacije proizvodnje (slika 3.5.).

Slika 3.5. Organizacija redosleda operacija za kombinovani tip sa nizom sve kraćih operacija

Međutim, često nije moguće uspostaviti niz sve kraćih operacija. Ako se u nekom momentu pojavi operacija koja je duža od prethodne, onda se ona odvija paralelno (slika 3.6.). Početak izrade prvog komada na dužoj operaciji (OP III na slici 3.6.) se podesi prema završetku prvog komada na prethodnoj (kraćoj) operaciji (OPII

na slici 3.6.).

33

PROIZVODNO POSLOVNI SISTEMI Z. Sajfert, M. Nikolić

Slika 3.6. Organizacija redosleda operacija za kombinovani tip

Ukupna dužina proizvodnog ciklusa u ovom slučaju jednaka je vremenu paralelnog ciklusa plus razlike koje nastaju pri prelasku sa kraćih operacija na duže (na slici 3.6. ove razlike su označene sa tr). Prema tome, ukupno vreme kod kombinovanog tipa dato je izrazom:

,

gde je:s - ukupan broj operacija koje su duže od sebi prethodne.

Vremenske razlike koje nastaju pri prelasku sa kraćih operacija na duže izračunavaju se preko obrasca:

,

gde su:tdj - operacije sa dužim trajanjem u odnosu na sebi narednu,tkj - operacije sa kraćim trajanjem u odnosu na sebi prethodnu.

Ukupna dužina proizvodnog ciklusa kod kombinovanog tipa konačno se može dati preko izraza:

,

odnosno:

.

Za realizaciju kombinovanog tipa, u pogledu vremenske sinhronizacije, važe isti zahtevi kao kod paralelnog tipa.

34

Z. Sajfert, M. Nikolić PROIZVODNO POSLOVNI SISTEMI

Koji tip proizvodnog ciklusa će se primeniti, zavisi od vrste proizvoda, vrste tehnološkog procesa, kao i rezultata istraživanja ciklusa proizvodnje tog preduzeća. S obzirom da se optimizacija proizvodnih ciklusa svodi na što je moguće njegovo veće skraćenje, izbor tipa proizvodnog ciklusa je ključni parametar za optimizaciju proizvodnih ciklusa.

Treba napomenuti da se u velikom broju preduzeća, odnosno njihovim proizvodnim pogonima, istovremeno izrađuje više različitih proizvoda u različitim serijama. Tada problem organizacije proizvodnje postaje daleko složeniji. Kompleksnost raste sa povećanjem broja proizvoda i smanjenjem broja komada u seriji. U takvim slučajevima javlja se problem uravnoteženja proizvodnih linija.

3.4. KOEFICIJENT PROTOKA

Koeficijent protoka je bezdimenzionalni broj koji pokazuje koliko puta je stvarni ciklus proizvodnje veći od tehnološkog vremena. Obeležava se sa kpr, a izračunava prema izrazu:

,

gde je:tcs - stvarno trajanje proizvodnog ciklusa,tteh - tehnološko vreme.

Stvarno trajanje ciklusa proizvodnje neke pozicije ili serije proizvoda jednako je zbiru trajanja svih operacija i zastoja. Stvarno trajanje konkretnog proizvodnog ciklusa dobija se snimanjem (datuma početka prve operacije i datuma predaje gotovog proizvoda) ili simulacijom uz korišćenje odgovarajućeg softverskog paketa i baze podataka.

Tehnološko vreme obuhvata pripremno - završno vreme i vreme izrade (slika 3.2.). Ovako projektovano tehnološko vreme jeste idealan slučaj proizvodnog ciklusa (bez zastoja), ali za uzastopni tip proizvodnog ciklusa.

Na osnovu izloženog, može se reći da koeficijent protoka predstavlja zapravo meru uspešnosti sinhronizacije aktivnosti u toku ostvarivanja proizvodnih procesa za odgovarajući tip proizvodnje. Što je vrednost koeficijenta protoka manja, proizvodni proces ima bolju sinhronizaciju, i obrnuto. Koeficijent protoka ne može imati manju vrednost od 1, a vrednosti iznad 2-3 nisu prihvatljive [24]. Međutim, u nekim slučajevima koeficijent protoka može imati vrednost i do 50, a da preduzeće uspešno posluje [27].

Koeficijent protoka ima značaja u određivanju realnih ciklusa proizvodnje, a s tim u vezi i realnih rokova isporuke. Koeficijent protoka u preduzeću nije stalan nego se menja, treba ga pratiti i težiti da bude što manji. Praćenje se vrši u odnosu na promene u proizvodnji i u odnosu na slična preduzeća. Treba pratiti i sve elemente vremena rada i zastoja proizvodnog ciklusa i optimizirati ih. Na taj način

35

PROIZVODNO POSLOVNI SISTEMI Z. Sajfert, M. Nikolić

se ostvaruju pozitivni finansijski efekti, ali i stiče podloga za planiranje i praćenje proizvodnje u sledećem ciklusu - sledećoj seriji.

Na osnovu analize slučajeva iz prakse, može se primetiti da sa povećanjem tehnološkog vremena, koeficijent protoka ima sve manje vrednosti. To upućuje na zaključak da su međuoperacijski zastoji približno konstantni bez obzira na dužinu tehnološkog vremena. Prema tome, što je tehnološko vreme duže, zastoji imaju sve manji uticaj na odnos tcs / tteh. Ova zavisnost prikazana je na slici 3.7.

Slika 3.7. Zavisnost koeficijenta protoka kpr od tehnološkog vremena tteh

Isto tako, interesantna je zavisnost koeficijenta protoka od broja delova u seriji. Sa porastom broja delova u seriji, koeficijent protoka opada (slika 3.8.).

Slika 3.8. Zavisnost koeficijenta protoka kpr od broja delova u seriji n

Prema uočenim zavisnostima može se konstatovati da koeficijent protoka ima najmanje vrednosti (proizvodni proces ima najveću sinhronizaciju) u slučaju velikih serija i velikih tehnoloških vremena.

36