13.5.3. Уравнения для производства

13.5.3. Уравнения для производства

В производстве многие функции, описывающие процесс выполнения заказов, схожи с соответствующими функциями для оптовой и розничной торговли. Однако производству присущи некоторые организационные особенности. Мы будем считать, что завод и заводской склад находятся в непосредственной близости один к другому. Поэтому мы не будем вводить запаздывания, связанные с пересылкой заказов по почте или с транспортировкой товаров между складом и заводом; в то же время необходимо учитывать, что после принятия решения об изменении темпа производства проходит определенное время, прежде чем начнет изменяться темп выпуска продукции.

Прежде всего мы рассмотрим те уравнения для производства, которые сходны с уравнениями для розничной и оптовой торговли. На рис. 13–16 дана диаграмма потоков, описываемых приводимыми ниже уравнениями. Уравнения для невыполненных заказов и имеющихся запасов подобны уравнениям 13-1 и 13-2:

UOF.K=UOF.J+(DT)(RRF.JK — SSF.JK),

13-37, L

IAF.K=IAF.J+(DT)(SRF.JK — SSF.JK),

13-38, L

где

UOF—заказы, не выполненные производством (единицы);

RRF — требования (заказы), получаемые производством (единицы в неделю);

SSF — поставки, осуществляемые с заводского склада (единицы в неделю);

IAF — фактический запас на заводском складе (единицы);

SRF — поставки товаров на заводской склад (выпуск готовой продукции) (единицы в неделю).

Рис. 13–16. Диаграмма потоков в производстве

Допустим, что заводской склад осуществляет хранение и поставку различного рода товаров. При этом мы, как и раньше, подразумеваем, что запаздывание поставок товаров обладает свойством постепенно увеличиваться при уменьшении уровня запасов. Соответственно наше представление о темпе поставок будет отображаться такими же уравнениями, как и уравнения 13-3, 13-4 и 13-5:

13-39, A

13-40, A

13-41, R

где

STF — проверяемый темп заводских поставок (единицы в неделю);

UOF — заказы, не выполненные производством (единицы);

DFF—запаздывание (переменное по величине) выполнения заказов производством (недели);

NIF — предельный темп заводских поставок (единицы в неделю);

IAF — фактический запас в производстве (единицы);

DT — интервал времени между решениями (недели);

SSF — поставки с заводского склада (единицы в неделю).

Уравнения запаздывания выполнения заказов, величины желательного запаса и усредненного темпа продаж по форме будут такими же, как и приведенные выше уравнения 13-6, 13-7 и 13-8:

13-42, A

13-43, A

13-44, L

где

DFF — запаздывание (переменное по величине) выполнения заказов производством (недели);

DHF — минимальное запаздывание выполнения заказа производством (недели);

DUF — среднее запаздывание выполнения заказов производством из-за отсутствия на складе некоторых товаров при общем «нормальном» объеме запасов (недели);

IDF — желательный запас в производстве (единицы);

IAF— фактический запас в производстве (единицы);

AIF — коэффициент пропорциональности (недели);

RSF — усредненные требования к производству (единицы в неделю);

DRF — запаздывание в усреднении требований к производству (недели);

RRF — требования (заказы), получаемые производством (единицы в неделю).

Рассмотрим теперь вопрос о принятии решения, связанного с темпом производства. В реальной ситуации на него могут влиять различные практические соображения, определяемые производственными возможностями. Однако большая часть оборудования может использоваться в широком диапазоне производственных мощностей. Поэтому в данном примере мы допустим, что темп производства может изменяться непрерывно от нуля до некоторой максимальной величины.

Желание производить товары в темпе, превышающем максимально возможный, не приведет к увеличению выпуска продукции сверх определенного предела. Следует заметить, что «явное» решение хотеть производить может быть принято вне зависимости от способности производить. Кроме того, реальный производственный план и поток заказов производству на изготовление продукции могут превосходить возможности предприятия, а раз так, то фактический выпуск будет регулироваться неявным, подразумеваемым решением, которое определяет зависимость выпуска продукции производством (его выходную реакцию) от таких условий, как уже имеющаяся загрузка, людские ресурсы, доступные материалы и оборудование. Чтобы в уравнения не пришлось включать детали внутренних условий предприятия, явное решение о темпе производства будет ограничено здесь производственными возможностями. В последующих главах будет показано, как это ограничение может быть снято.

Уравнение желательного темпа производства будет иметь ту же форму, что и уравнение 13-9 для темпа размещения заказов розничной торговли. В этом уравнении учитывается темп продаж, состояние запасов, незавершенного производства и невыполненных заказов:

13-45, A

где

MWF — желательный темп выпуска продукции (единицы в неделю);

RRF — требования (заказы), получаемые производством (единицы в неделю);

DIF — запаздывание регулирования запасов (и заполнения каналов) в производстве (недели);

IDF — желательный запас на заводе (единицы);

IAF — фактический запас на заводе (единицы);

LDF — желательный уровень заказов, передаваемых по каналам производства (единицы);

LAF — фактический уровень заказов, передаваемых по каналам производства (единицы);

UOF — заказы, не выполненные производством (единицы);

UNF — нормальное для производства число невыполненных заказов (единицы).

Уравнение 13–45 — это скорее вспомогательное уравнение, чем уравнение темпа, поскольку полученный из него результат должен быть еще сопоставлен с максимальной производственной мощностью предприятия. Производственная мощность не имеет резко очерченной границы; она зависит от величины рабочей недели, численности работающих и производительности труда; однако, если бы мы стали вносить в модель эти уточнения, то она продолжала бы расширяться и вышла бы за те пределы, которыми мы, говоря о первоначальных целях моделирования, решили себя ограничить. Поэтому мы будем характеризовать возможности производства величиной темпа, равного потребному, до тех пор, пока последний будет меньше производственной мощности. При этом мы будем полагать, что выпуск продукции будет следовать с определенным запаздыванием за запуском изделий в производство.

Следующее уравнение определяет решение-о темпе производства товаров как наименьшем из двух темпов — желательного и ограниченного производственной мощностью:

13-46, R

где

MDF — темп производства товара, определяемый в результате решения (единицы в неделю);

MWF — желательный темп производства (единицы в неделю);

ALF — константа, характеризующая предельную производственную мощность (единицы в неделю).

Описание явлений, относящихся к каналам производства, будет проще, чем в случае оптовой или розничной торговли, поскольку мы полагаем, что здесь отсутствуют запаздывания доставки заказов по почте и транспортировки товаров как внутри производства, так и при отправке товаров. Мы также допускаем, что производственная мощность известна уже при первоначальном размещении заказов, так что возможность выполнения заказов производством не вызывает сомнения, и поэтому задолженность по не выполненным производством заказам отсутствует. Наши допущения равносильны утверждению о том, что имеющиеся трудовые и материальные ресурсы не будут ограничивать производства, если не говорить об ограничении, выраженном в максимуме темпа производства. В этом случае уравнения заполнения производственных каналов и нормального уровня невыполненных заказов будут иметь следующий вид:

LDF.K=(RSF.K)(DCF+DPF),

13–47, А

LAF.K=(CPF.K+OPF.K),

13–48, A

UNF.K=(PSF.K)(DHF+DUF),

13–49, А

где

LDF — желательный уровень заказов в каналах производства (единицы);

RSF — усредненные требования (заказы) к производству (единицы в неделю);

DCF — запаздывание оформления заказов на заводе (недели);

DPF — запаздывание, связанное с затратой времени на производство продукции (недели);

LAF — фактический уровень заказов в каналах производства (единицы);

CPF — заказы в процессе оформления на заводе (единицы);

OPF — заказы в производстве на заводе (единицы);

UNF — нормальный объем не выполненных производством заказов (единицы);

DHF — минимальное запаздывание выполнения заказа заводом (недели);

DUF — среднее запаздывание выполнения заказов заводом из-за отсутствия на складе некоторых товаров при «нормальном» общем объеме запасов (недели).

Как показывает опыт, для преобразования информации в решение о выборе определенного темпа производства необходимо некоторое время; оно может быть отображено, как и в уравнениях 13–13 и 13–14, с помощью показательного запаздывания:

CPF.K=CPF.J+{DT){MDF.JK — MOF.JK),

13-50, L

M0F.KL=DELAY3(MDF.JK, DCF),

13–51, R

где

CPF — заказы в процессе оформления на заводе (единицы);

MDF — темп производства, определяемый принятым решением (единицы в неделю);

MOF — производственные заказы заводу (единицы в неделю);

DCF — запаздывание оформления производственных заказов на заводе (недели);

DELAY3 — функциональное обозначение, указывающее на уравнения запаздывания третьего порядка.

Теперь рассмотрим непосредственно производственный процесс. Решение о производстве продукции уже ограничено мощностью предприятия. Мы допускаем, что рабочая сила и материалы не накладывают никаких других ограничений на выпуск продукции. Выпуск готовой продукции будет поэтому зависеть от полученных заводом заказов и изменяться вслед за изменением темпа поступления заказов с некоторым запаздыванием. В зависимости от величины и характера изменения темпа производства мы будем выбирать ту или иную из различных возможных функций запаздывания. Для целей, которые мы ставим перед собой в настоящее время, удовлетворительным является запаздывание третьего порядка. Если бы первоначальная подготовка к. изменению темпа выпуска продукции потребовала весьма большой затраты времени, после чего темп стал бы быстро возрастать, то было бы целесообразно выбрать запаздывание шестого порядка[78]. Так как мы не имеем в виду отображать каждый отдельный производственный процесс, то воспользуемся запаздыванием третьего порядка, поскольку оно типично и характерно для обычных обстоятельств, с которыми, как мы ожидаем, нам придется встречаться. В этом случае мы получим следующие уравнения:

OPF.K=OPF.J+(DT)(MOF.JK — SRF.JK),

13-52, L

SRF.KL=DELAY3(M0F.JK, DPF),

13–53, R

где

OPF — заказы в производстве на заводе (единицы).

MOF — темп поступления производственных заказов на завод (единицы в неделю);

SRF — пополнение запасов на заводе (выпуск готовой продукции) (единицы в неделю);

DPF — запаздывание, связанное с первоначальной подготовкой производства на предприятии (недели);

DELAY3 — функциональное обозначение, указывающее на уравнения запаздывания третьего порядка.

Окончив составление системы уравнений для производства и не вводя каких-либо новых переменных, мы завершили теперь формальное математическое описание системы, которую намереваемся изучать. Единственная не определенная нами переменная в предшествующей системе — это темп розничных продаж RRR. Построенная нами модель не предполагает отображения характеристик самого рынка сбыта. Поэтому темп продаж товаров покупателям будет приниматься различным в разное время, с тем чтобы проследить, каким образом производственная и сбытовая система будут реагировать на различные условия продажи товаров.