Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Волкова Е.М., Карчик В.Г.. Производственный менеджмент

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
543.94 Кб
Скачать

m

t

t

 

 

Тпар р

i

imax

 

 

 

(п р) C

mtмо Te ,

(2.4)

C

i 1

прi

прi

 

 

где timax – норма времени i-й операции (максимальной по продолжительно-

сти), мин, с учетом количества рабочих мест (однотипного оборудования). Длительность технологического цикла при поточном синхронизиро-

 

 

m

 

 

ti

ванном движении находят по формуле (2.4), где ti ti max

= const

i 1

.

 

 

 

т

В предварительных расчетах принимается n = N (см. табл. 2.1), Cпр 1, Tе 0 (в рассматриваемых операциях не требуется времени на вы-

сыхание краски, остывание поковок или другие естественные процессы). Производительность поточной линии, деталей в сутки, каждого вида

рассчитывается следующим образом.

Производительность линии по видам движения (деталей в сутки) рассчитывается по формуле:

ПТ(посл; пп; пар; пот)

N

(2.5)

T(посл; пп; пар; пот)

 

 

В расчетах рекомендуется обращать внимание на соответствие измерителей величин в формулах измерителям в получаемых результатах.

По результатам расчетов на миллиметровой бумаге формата А4 строят графики видов движения (рис. 2.1) и диаграммы производительности поточной линии.

Обратите вниманиена то, что на рис. 2.1, б, в, г смежные операции «перекрываются», так как они некоторое время выполняются одновременно (параллельно). В результате «уплотнения» процесса общая его продолжительность Tпп, пар, пот меньше, чем при последовательном виде движения

деталей на сумму тех отрезков времени , в течение которых смежные операции выполняются параллельно. Например, на рис. 1, б:

 

i (m 1)

 

Tпп Тпосл

i ,

(2.6)

i 1

где i – время совмещения двух смежных операций:

i

(ti / ci )кор (n p) ,

(2.7)

10

где (ti / ci )кор – минимальное значение отношения нормы времени к числу

рабочих мест на операции (из рассматриваемых двух смежных операций), мин; р – транспортная партия.

Как видно из рис. 2.1, наименьшая длительность производственного цикла и наибольшая производительность достигаются при поточном виде движения, т. е. при внедрении поточной линии.

а)

б)

П

ПП

в)

г)

ПАР

ПОТ

Рис. 2.1. Графики видов движения партий деталей по операциям

(пример для т = 3; п = 15):

а– при последовательном движении; б – при последовательно-параллельном;

в– при параллельном; г – при поточном движении

11

Практическая работа № 3

УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ. ВЫБОРОЧНЫЙ МЕТОД

Статистические методы контроля качеством получили распространение в XX в. вследствие значительного увеличения объемов выпускаемой продукции, распространения массового производства. Помимо стандартных методов и инструментов статистики (гистограммы, корреляционный анализ, диаграмма Исикавы, диаграмма Парето) в области контроля качеством применяются контрольные карты, позволяющие проводить мониторинг в процессе производства, а также выборочный метод и выборочный приемочный контроль.

В условиях массового производства очевидны преимущества выборочного метода контроля качеством: он быстрее, дешевле. В ряде случаев контроль качества требует полного или частичного разрушения изделия (например, определение предельного уровня нагрузки), что также делает невозможным проведение сплошного контроля качества продукции. Таким образом, выборочный контроль качества остается актуальным по сей день.

Задание: 1) по данным к задаче 1 (варианты 1–5) с заданным уровнем доверительной вероятности определить пределы колебаний доли бракованной продукции в партии изделий, используя результаты выборочного контроля качества; 2) по данным к задаче 2 (варианты 6–10) определить необходимый объем выборки при заданных параметрах.

Исходные данные для выполнения работы представлены в табл. 3.1 и

3.2.

Таблица 3.1

Исходные данные для решения задачи 1

Номер варианта

1

2

3

4

5

 

 

 

 

 

 

Вид отбора

бес-

бес-

повторный

повторный

бес-

 

повторный

повторный

 

 

повторный

Объем генеральной

9000

100 000

40 000

совокупности, шт.

 

 

 

 

 

Число единиц

900

10 000

5000

500

2000

выборки, шт.

 

 

 

 

 

Число бракованных

50

750

45

8

30

изделий, шт.

 

 

 

 

 

Уровень

0,954

0,683

0,997

0,683

0,954

доверительной

 

 

 

 

 

вероятности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

Таблица 3.2

Исходные данные для решения задачи 2

Номер варианта

6

7

8

9

10

Объем генеральной совокупности, шт.

10 000

100 000

50 000

25 000

15 000

Предельная ошибка выборки, не более

0,001

0,05

0,03

0,006

0,015

Доля бракованной продукции

0,03

0,05

0,08

0,1

0,06

(гипотетическая)

 

 

 

 

 

Уровень доверительной вероятности

0,997

0,954

0,683

0,997

0,954

Методические указания к решению задач по управлению качеством

Если в задаче требуется оценить пределы колебаний доли бракованной продукции, алгоритм решения следующий. Сначала оценивают долю (частость) бракованных изделий в выборочной совокупности:

w

fi

,

(3.1)

n

 

 

 

где w – доля бракованных изделий в выборочной совокупности; fi – число бракованных изделий; n – число единиц выборки.

Далее рассчитывают среднюю ошибку выборки, которая показывает среднее расхождение между характеристиками выборочной и генеральной совокупности. Расчет средней ошибки выборки зависит от вида отбора единиц в выборку. При повторном отборе (рис. 3.1) каждая отобранная единица возвращается в генеральную совокупность и теоретически может снова быть отобрана в выборку. При бесповторном отборе (рис. 3.2) каждая отобранная единица исключается из дальнейшего рассмотрения.

Рис. 3.1. Схема повторного отбора единиц в выборку

13

1

2

Рис. 3.2. Схема бесповторного отбора единиц в выборку

При повторном отборе средняя ошибка выборки для доли (частости) рассчитывается по формуле:

w

 

2

(3.2)

w .

 

 

n

 

При бесповторном отборе средняя ошибка выборки для доли (частости) рассчитывается по формуле:

 

 

2

 

 

n

 

 

w

 

w

1

 

 

 

,

(3.3)

 

 

 

n

 

 

N

 

 

где 2w – дисперсия доли бракованной продукции по выборке; n – число

единиц выборки, N – число единиц генеральной совокупности. Дисперсия доли бракованной продукции по выборке рассчитывается

по формуле:

2

w (1 w) ,

(3.4)

w

где w – доля бракованных единиц в выборочной совокупности.

Если выборка достаточно велика (объем составлял не менее 20 единиц), то считается, что ошибка распределена по нормальному закону. Зная закон распределения ошибки, можно определить предельную ошибку выборки и таким образом оценить границы интервала, за которые оценка доли бракованной продукции выйдет с заданной вероятностью (доверитель-

ной вероятностью). Такой интервал называется доверительным.

14

Предельная ошибка определяется по формуле:

t ,

(3.5)

где – средняя ошибка выборки; t – коэффициент доверия.

Коэффициент доверия определяется в зависимости от того, с какой доверительной вероятностью требуется гарантировать результаты выбо-

рочного исследования. Для определения t пользуются таблицами нормального распределения. Некоторые наиболее часто встречающиеся значения этого коэффициента приведены в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Наиболее часто встречающиеся значения коэффициента доверия

Доверительная вероятность

0,683

0,954

0,997

Коэффициент доверия

1

2

3

Таким образом, границы доверительного интервала могут быть представлены следующим образом:

p w w

или w w

p w w ,

(3.6)

где р – число бракованных изделий в генеральной совокупности.

Если в задаче требуется оценить необходимую численность выборки для оценки доли бракованных изделий при заданных параметрах, алгоритм решения следующий.

Величина ошибки выборки зависит от численности выборочной совокупности п. Задавая допустимую ошибку выборки, вероятность ошибки (через уровень доверительной вероятности), оценивая дисперсию изучаемого признака, можно определить численность выборки.

При повторном отборе необходимая численность выборки определяется по формуле:

n

t2 2

.

(3.7)

2

 

 

 

При бесповторном отборе необходимая численность выборки определяется по формуле:

n

t2N 2

,

(3.8)

N 2

t2 2

 

 

 

15

где N – численность генеральной совокупности; t – коэффициент доверия (определяется по табл. 9 в зависимости от заданной доверительной вероят-

ности); 2 – дисперсия доли бракованной продукции по выборке (см. формулу (3.4)); – предельная ошибка выборки.

Решение типового примера. Произведено выборочное наблюдение для определения доли брака. В выборку было взято 800 изделий из общего количества 6 тыс. изделий. В выборке было обнаружено 54 бракованных изделия. Определить размер колебания доли бракованных изделий в генеральной совокупности с вероятностью 0,954.

Определим долю дефектных изделий в выборке:

w 80054 0,0675.

Определим дисперсию доли в выборочной совокупности:

2 w (1 w) 0,0675 (1 0,0675) 0,0629.

w

Рассчитаем среднюю ошибку выборки:

 

 

2

 

 

n

 

0,0629

 

800

 

w

 

w

1

 

 

 

 

 

(1

 

) 0,0032.

 

800

6000

 

 

n

 

 

N

 

 

 

Рассчитаем предельную ошибку выборки (t = 2):

t 2 0,0032 0,0064 .

Определим границы доверительного интервала:

0,0675 0,0064 p 0,0675 0,0064 ; 0,0611 p 0,0675 0,0739.

Таким образом, доля бракованных изделий в партии изделий с вероятностью 0,954 составляет от 6,11 до 7,39 %.

16

Практическая работа № 4

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ СИМПЛЕКС-МЕТОДА

Одним из разделов производственного менеджмента является планирование производства: производственной программы и необходимых ресурсов, уровня загрузки производственных мощностей и др.

Производственная программа – это совокупность номенклатуры выпускаемой продукции (оказываемых услуг) и соответствующих объемов производства. Критерием оптимальности производственной программы для самостоятельной производственной системы является, как правило, максимизация величины прибыли от продаж. Задача оптимизации производственной программы может быть решена с применением методов математического моделирования, одним из которых является симплекс-метод. Подробно с алгоритмом метода можно ознакомиться в учебнике «Экономико-математические методы и модели» (А. М. Попов, В. Н. Сотников ; под ред. А. М. Попова. М. : Юрайт, 2013).

Задание. Имеется возможность выпуска четырех видов продукции на пяти типах машин (A, B, C, D, E).

1.Сформировать математическое описание задачи.

2.Найти оптимальный план (производственную программу), используя алгоритм симплекс-метода.

3.Выполнить анализ производственной программы, включая номенклатуру и объем выпуска продукции, получаемую при этом прибыль, эффективностьисостояниеиспользованныхресурсов.

Исходные данные приведены в табл. 4.1–4.3. Каждый студент получает свой двузначный вариант. Выбор варианта определяется порядковым номером фамилии студента в журнале группы. В табл. 4.1 приведены данные по затратам времени на выпуск единицы продукции – общие для всех вариантов. В табл. 4.2 приведены данные по прибыли на единицу продукции по вариантам с первой цифрой шифра. В табл. 4.3 приведены данные по фонду машинного времени по вариантам со второй цифрой шифра.

Таблица 4.1

Затраты времени на выпуск единицы продукции (по типам машин и видам продукции), машино-ч/шт.

A

4

2

0

1

B

2

0

2

1

C

2

2

2

0

D

2

2

1

1

E

0

2

2

2

17

Таблица 4.2

Прибыль на единицу продукции (по видам продукции), у. е.

Первая цифра

Прибыль на единицу

варианта

 

 

 

 

1

12

9

10

11

2

10

8

9

12

3

12

6

8

16

4

4

7

6

12

5

10

6

4

5

Таблица 4.3

Фонд машинного времени за анализируемый период (по типам машин),машино-ч

Тип машины

 

 

Вторая цифра варианта

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

A

800

700

740

770

760

760

740

800

B

700

800

700

740

770

770

760

760

C

740

740

800

700

740

740

770

770

D

770

770

770

800

700

700

800

740

E

760

760

760

760

800

800

700

700

Решение задач по оптимизации производственной программы

Условные обозначения: i – номер машины;

j – номер производимого изделия;

bi – количество ресурсов (машино-часов) машины с номером i.

Найти max F = c1 + c2 + c3 + ...cj + ... + cn при условиях:

a11x1 + a12x2 + a13x3 +... a1jxj + ... + a1nxn < = b1; a21x1 + a22x2 + a23x3 +... a2jxj + ... + a2nxn < = b2

.......................................................................

an1x1 + an2x2 + an3x3 +... anjxj + ... + annxn < = bn; x1 > = 0, x2 > = 0, x3 > = 0,…, xn > = 0.

Алгоритм симплекс-метода состоит из двух этапов. На первом этапе осуществляется построение допустимой производственной программы.

1.Построение канонической формы. Для каждого ограничения вводим x j 0 – дополнительную переменную.

2.Строится базис допустимого плана относительно этих переменных.

3.Рассчитываются симплекс-множители

18

z j ciaij

(4.1)

i

 

и показатели индексной строки z j c j 0;

 

z j c j .

(4.2)

На втором этапе выполняются итеративные процедуры оптимиза-

ции базиса задачи.

4. Выполняется проверка решения на оптимальность. Для задач на максимум целевой функции (прибыли) должно выполняться условие:

z j c j 0.

4.3)

Если условие оптимальности не выполняется – переход к п. 5; иначе получен оптимальный и допустимый план.

5. Выбор ключевого столбца. Из показателей индексной строки выбирается значение с наибольшим отклонением от условия оптимальности. Соответствующая переменная на следующей итерации входит в базис задачи. Выбор ключевой строки. Находится минимальное отношение показателей столбцов xi и aij при условии, что aij = 0.

6. Симплекс-преобразования:

 

 

а

a

 

ai1 jaij1

;

 

 

(4.4)

 

 

 

 

 

 

 

 

ij

 

 

ij

 

ai j

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1

 

 

 

 

 

 

а

j

 

ai1 j

,

 

 

 

(4.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

ai j

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 1

 

 

 

 

 

где

a*

– значение элемента в новом базисе;

а

j

– значение элемента клю-

 

ij

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

чевой строки в новом базисе; aij – значение элемента в текущем базисе; аi1 j – значение элемента ключевой строки в текущем базисе; аij1 – значение элемента ключевого столбца в текущем базисе; аi1 j1 – значение ключевого

элемента в текущем базисе. Переход к п. 4.

Решение типового примера. Пусть на производстве имеется возможность выпуска четырех видов изделий, например, g1, g2, g3, g4. Для их производства привлекаются три вида ресурсов: b1, b2, b3. Рассчитаны ко-

19

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]