Calculul capacitatii de productie

Procesul de planificare a productiei este corelat cu calculul capacitatii de produtie a unitatii industriale, a principalelor subsisteme productive (sectii, sectoare, ateliere de productie) precum si cu stabilirea gradului de utilizare a acesteia.

Capacitatea de productie reprezinta productia maxima care poate fi realizata intr-o perioada de timp, pentru o anumita structura si calitate a productiei, in conditiile utilizarii intensive si extensive a mijloacelor fixe productive

Factorii care determina marimea capacitatii de productie

Pe termen mediu si scurt, calculul capacitatii de productie se face tinand cont de urmatorii factori:

- caracteristica dimensionala a subsistemului productiv;

- normele tehnice de utilizare intensiva si extensiva a utilajelor;

- sortimentul productiei de realizat.

1. Caracteristica dimensionala a sistemului productiv. In functie de particularitatile tehnice si organizatorice ale procesului tehnologic care se desfasoara in cadrul unui sistem productiv, caracteristica dimensionala se poate exprima prin trei forme specifice.

a) In sectoarele productive constituite din grupe de masini, utilaje, agregate sau instalatii omogene din punct de vedere tehnologic, caracteristica dimensionala este data de numarul de utilaje de acelasi tip. De exemplu, intr-o sectie de prelucrari mecanice sunt 10 strunguri, 7 masini de frezat , 2 masini de rectificat si 3 masini de gaurit.

b) Pentru sectoarele in care se executa operatii tehnologice preponderent manuale cum ar fi: vopsire, montaj-asamblare, confectionat constructii metalice, caracteristica  dimensionala se exprima prin marimea suprafetelor utile de productie. De exemplu, sectia de confectionat mastere pentru instalatiile de foraj are o suprafata utila de 500 m².

c) In industrie, exista utilaje la care productia fizica este determinata de o marime fizica specifica cum ar fi : volumul reactorului, numarul de fuse pe o masina de filat, etc. Caracteristica dimensionala a sectorului productiv echipat cu astfel de utilaje, omogene din punct de vedere tehnologic, este determinata de suma marimilor fizice ale tuturor mijloacelor fixe productive. De exemplu, pentru un sector de fabricatie rasini, format din trei reactoare cu volume de 7 tone, 10 tone si respectiv 9 tone, caracteristica dimensionala este de 26 tone.

Pentru dimensionarea corecta a capacitatii de productie se vor lua in considerare doar utilajele instalate care participa direct in procesul tehnologic desfasurat in sectorul respectiv.

. Normele tehnice de utilizare intensiva a mijloacelor fixe productive In functie de tipul utilajului si caracteristicile procesului tehnologic, aceste norme se prezinta sub trei forme.

a) La utilajele cu specializare pe produs, de tip agregate chimice, furnale, instalatii petrochimice,norma tehnica de utilizare intensiva se exprima prin productia maxima ce poate fi obtinuta in unitatea de timp pe unitatea de caracteristica tehnica dimensionala a utilajului. De exemplu, productia maxima la un furnal este de 500kg fonta/m³/h.

b) Pentru sectoarele in care operatiile tehnologice se executa direct pe suprafetele de productie, marimea acestor norme este data de productia maxima care se poate realiza in unitatea de timp pe unitatea dimensionala a suprafetei utile. De exemplu, pentru o sectie de montaj-finisare s-a stabilit pe baza realizarilor anterioare,un indice de utilizare intensiva de 2produse/m²/zi.

c) In cazul utilajelor cu specializare tehnologica care realizeaza o anumita operatie tehnologica (stunjire, frezare), fie la un singur tip de produs, fie la o varietate mare de produse, se determina norma tehnica de timp, care reprezinta timpul minim necesar pentru prelucrarea unei unitati de produs pe o unitate de caracteristica dimensionala. De exemplu, pentru prelucrarea unui ax la o masina de strunjit s-a calculat un timp minim necesar de 20min./buc.

Marimea normelor tehnice de utilizare intensiva se poate stabili, dupa caz, in doua moduri:

- pentru utilajele, instalatiile sau agregatele noi, pe baza datelor si caracteristicilor tehnico-productive stabilite in documentatiile legal aprobate sau inscrise in fisa tehnica a utilajelor;

- pentru utilajele aflate deja in functiune, pe baza analizelor statistice luindu-se in considerare valorile maxime ale realizarilor anterioare.

Desi normele tehnice de utilizare intensiva reprezinta o caracteristica intrinseca a utilajului, valoarea reala a acestora depinde de o serie de factori cum ar fi:

- nivelul de calificare a fortei de munca;

- tehnologia aplicata;

- calitatea si structura materiei prime;

- SDV-urile utilizate.

Optimizarea folosirii intensive a mijloacelor de productie presupune obtinerea unei productii orare maxime, in conditiile unor costuri minime de prelucrare, productivitate maxima a muncii si calitate maxima a productiei.

Normele tehnice de utilizare extensiva a mijloacelor de productie Aceste norme exprima folosirea in timp a diferitelor masini, utilaje, instalatii sau suprafete de productie, marimea lor fiind determinata de o serie de factori cum ar fi:

- continuitatea sau discontinuitatea procesului de productie;

- numarul de zile lucratoare;

- regimul de lucru prevazut;

- intreruperi pentru efectuarea reparatiilor planificate;

- intreruperi accidentale determinate de absenteism sau defectari neprevazute ale utilajelor;

Normele tehnice de utilizare extensiva se exprima prin fondul de timp maxim disponibil de functionare a utilajului, respectiv a sistemului productiv in perioada pentru care se determina capacitatea de productie. Acest timp se calculeaza cu relatia (3.1) sau (3.2), in functie de caracterul continuu sau discontinuu al procesului de productie.

T_dc= T_C -  T_R

sau

T_di = (T_C - T_L  -T_R) ∙ n_s ∙ d_s∙(1- i_a ) (3.2)

unde: T_dc reprezinta fondul de timp disponibil pentru utilajele corespunzatoare proceselor de productie continue care trebuie sa functioneze fara intreruperi;

T_di - fondul de timp disponibil pentru utilajele cu functionare discontinua (intrerupta);

T_C - timp calendaristic, corespunzator perioadei de plan;

T_R - timp de reparatii, planificat in aceasta perioada;

n_s - numarul de schimburi de lucru pe zi;

d_s - durata unui schimb de lucru exprimata in ore sau minute;

i_a - procentul maxim admis de intreruperi accidentale;

unde:i_a I

Sortimentul productiei. Pentru intreprinderile care realizeaza o gama sortimentala variata de produse, calculul capacitatii de productie se face in functie de structura programata a productiei. Aceasta reprezinta tipul produselor prevazute a se fabrica si ponderea pe care o ocupa cantitatile fiecarui tip de produs in totalul productiei programate.

Diferitele tipuri de produse necesita norme tehnice de timp diferite, deci vor determina capacitati diferite. Din acest punct de vedere este necesar sa se determine sortimentul optim de productie care sa asigure maximizarea gradului de utilizare a capacitatii de productie. In acest scop, se pot utiliza metodele de programare liniara.

Metodologia de calcul a capacitatii de productie

Pentru calculul capacitatii de productie a unui sistem productiv se utilizeaza metoda morfologica. Aceasta consta in descompunerea sistemului in elemente simple si apoi recompunerea partiala a acestuia din aproape in aproape pana la reconstituirea intregului. Din acest motiv, metodologia de calcul a capacitatii de productie pentru o unitate industriala, cuprinde urmatoarele etape:

- calculul capacitatii de productie pentru fiecare loc de munca;

- determinarea capacitatii de productie a sectoarelor, atelierelor si sectiilor de productie;

- determinarea capacitatii intreprinderii in ansamblul sau

1. Calculul capacitatii de productie pentru un utilaj

Pentru calculul capacitatii de productie pe o anumita perioada de timp, utilajele se impart in doua grupe:

- utilaje cu specializare pe produs, care realizeaza integral toate operatiile de prelucrare a materiei prime pana la produsul finit;

- utilaje cu specializare tehnologica, care realizeaza o operatie tehnologica fie la un singur tip de produs, fie la o diversitate mare de produse.

a. La utilajele cu specializare pe produs se pot aplica diferite  relatii de calcul a capacitatii de productie in functie de caracterul operatiilor tehnologice realizate.

Pentru utilajele de tip furnale, cuptoare, agregate chimice care se incarca la intervale bine determinate de timp, cu o anumita cantitate de materie prima din care rezulta produsul finit, se aplica relatia (3.3).

C_pi = G_mpi ∙ K_pi (3.3)

unde: C_pi este capacitatea de productie a utilajului i;

t_di -fondul maxim de timp disponibil in perioada pentru care se calculeaza capacitatea de productie (perioada de plan);

G_mpi - greutatea materiei prime cu care se incarca utilajul;

K_pi - coeficientul productiei utilizabile din cantitatea de materie prima cu care se incarca utilajul la un ciclu de prelucrare;

D_c - durata unui ciclu de prelucrare.

Pentru utilajele de tipul instalatiilor petrochimice la care caracteristica tehnica dimensionala se exprima prin volumul instalatiei, capacitatea de productie se calculeaza cu relatia (3.4).

C_pi = n_tui ∙ C_i ∙ t_di  

unde: n_tui este norma tehnica de utilizare intensiva, exprimata prin productia maxima obtinuta in unitatea de timp pe unitatea caracteristica dimensionala a utilajului ;

C_i - caracteristica dimensionala a utilajului exprimata in m³.

Pentru alte utilaje cum ar fi cele din industria textila sau de prelucrare a metalelor, se aplica relatia (3.5) sau (3.6).

C_pi = n_pi ∙ t_di (3.5)

sau

C_pi = (3.6)

unde: n_pi este norma tehnica de productie exprimata prin productia maxima ce poate fi obtinuta la utilajul i in unitatea de timp;

n_ti - norma tehnica de timp exprimata prin timpul minim necesar de realizare a unei unitati de produs, la utilajul i .

b. La utilajele cu specializare tehnologica, calculul capacitatii de productie este determinat de caracterul omogen sau eterogen al productiei de realizat. Astfel, pentru utilajele care realizeaza o anumita operatie tehnologica la un singur tip de produs (productie omogena), se aplica (3.7).

C_pij = (3.7)

Pentru utilajele care realizeaza o operatie tehnologica la o diversitate mare de produse

( productie eterogena), se aplica relatia (3.8).

C_pij = (3.8)

unde: C_pij este capacitatea de productie a utilajului i, pentru produsul de tip 'j', exprimata prin cantitatea maxima de productie ce poate fi realizata la operatia tehnologica i in perioada de plan;

t_di - fondul maxim de timp disponibil corespunzator perioadei pentru care se calculeaza capacitatea de productie (perioada de plan);

n_tij - norma tehnica de timp exprimata prin timpul minim necesar pentru realizarea operatiei tehnologice i, la produsul j;

j = - gama sortimentala de produse prevazuta a fi prelucrata pe utilajul i, in perioada de plan;

Q_j - cantitatea din produsul j, prevazuta a se realiza, exprimata in unitati fizice sau unitati echivalente.

Exemplul 1. . O sectie care realizeaza produsul de tip A dispune de 10 masini de strunjit, 8 masini de frezat si 3 masini de rectificat. Stiind ca normele tehnice de timp sunt 20 min/produs pentru operatia de strunjire, 10 min/produs pentru operatia de frezare si de 4 min/produs pentru operatia de rectificare, sa se calculeze capacitatea de productie a sectiei pentru produsul A. Sectia lucreaza intr-un singur schimb de lucru de 8 h/zi cu o pauza de masa de 30 de minute.

Rezolvare

- se calculeaza fondul maxim disponibil de timp cu relatia (3.2.), considerand

T_c = 365 zile si i_a

t_di = 5x52x7,5(1-0,06) = 1833 ore = 109980 minute;

- se calculeaza capacitatea fiecarui utilaj, cu relatia (3.7)

C_{p strung} =109980/20 = 5499 produse A/an;

C_{p freza} = 109980/10 = 10998 produse A/an;

C_{p mas. rectificat} = 109980/4 = 27495 produse A/an;

- se calculeaza capacitatea fiecarei grupe de utilaje, cu relatia (3.9.)

si se construieste balanta de capacitate pe fiecare grupa.

C_{p strunguri} = 10x5499 = 54990 produse A/an;

C_{p freze} = 8x10998 = 87984 produse A/an;

C_{p masini rectificat} = 3x27495 = 82485 produse A/an.

.Calculul capacitatii de productie a unei sectii

Sectia de productie reprezinta un subsistem al sistemului productiv al intreprinderii, constituit dintr-un ansamblu de utilaje (locuri de munca), amplasate dupa diferite criterii, functie de cerintele procesului tehnologic.

Sub raportul modului de calcul a capacitatii de productie, sectiile se impart in trei grupe:

- sectii consituite din utilaje cu specializare pe produs;

- sectii constituite din utilaje cu specializare tehnologica;

- sectii in care predomina munca manuala.

a. Pentru sectiile constituite din i = utilaje cu specializare pe produs, capacitatea de productie se va determina cu relatia (3.9).

C_ps = C_pi

unde : C_ps este capacitatea de productie a sectiei ;

C_pi - capacitatea de productie a unui utilaj calculata cu relatiile (3.4), (3.5) sau (3.6).

Exemplul 2. Fabrica de Rasini din cadrul intreprinderii Policolor din Bucuresti este structurata pe patru sectii de productie :

- Sectia Rasini 1 ;

- Sectia Rasini 2;

- Sectia Rasini epoxidice;

- Sectia Rasini emulsionate

In cadrul procesului de sinteza a rasinilor ce se obtin in aceste sectii, utilajul principal este reactorul, vasul in care are loc reactia de sinteza, in conditii determinate de temperatura si presiune. In fiecare sectie exista un numar diferit de reactoare avand volume care variaza intre 1,5 26 m³, conform tabelei 3.10.

Fabrica de rasini lucreaza 5 zile/saptamana, in regim de trei schimburi a cate 8 ore, iar pentru reparatii sunt prevazute anual 10 zile lucratoare. Rezulta timpul maxim disponibil de functionare al unui reactor de 5808ore/an, calculat in tabela 3.9

.

Tabela 3.5 Calculul fondului de timp disponibil

Rezolvare. Pentru calculul capacitatii se aplica relatiile 3.4 si 3.9 rezultand valorile prezentate  in tabela 3.10.

Norma tehnica de utilizare intensiva a reactorului se determina ca medie a indicatorului de utilizare intensiva, calculat pentru 12 perioade anterioare in care s-au obtinut productii maxime.

n_tui = (I_ni) / 12 (3.10)

I_ni = , n = 1 (3.11)

unde: n_tui este norma tehnica de utilizare intensiva a unui reactor;

I_ni - indicatorul de utilizare intensiva calculat pentru perioada n la reactorul i;

C_ni - caracteristica dimensionala (volumul) reactorului i in perioada n;

t_ni - timpul efectiv de functionare al reactorului i in perioada n.

Q_ni - productia exprimata in kg., obtinuta in perioada n;

Capacitatea de productie calculata pe fiecare sectie se prezinta in tabela 3.10

Tabela 3.10 Calculul capacitatii de productie a Fabricii de rasini

Total = 25884 t/an

b. Pentru sectiile constituite din utilaje cu specializare tehnologica, determinarea capacitatii de productie cuprinde doua etape:

1.Calculul capacitatii pe grupe de utilaje ,omogene tehnologic ;

C_pIj = m_i ∙ C_pij

unde : C_pIj este capacitatea de productie a unei grupe de utilaje I pentru produsul j ;

m_i - numarul de utilaje de acelasi tip tehnologic din grupa I

2.Construirea balantei de capacitate pe grupe de utilaje (fig. 3.5).

Capacitatea de productie a sectiei C_psj este determinata de capacitatea de productie a grupei de utilaje considerate conducatoare (principala). Aceasta grupa se alege dupa urmatoarele criterii:

- ponderea din totalul manoperei pentru produsul j ce revine fiecarei grupe I,calculata cu relatia (3.13) ;

a_{I = (3.13)}

-ponderea din totalul parcului de utilaje ce revine fiecarei grupe I, relatia (3.14) ; 

b_I =

unde : I = reprezinta numarul de grupe de utilaje din sectia respectiva.

-ponderea din valoarea totala a mijloacelor fixe ce revine fiecarei grupe I de utilaje de acelasi tip tehnologic, calculata cu relatia (3.15).

c_I

unde  V_I reprezinta valoarea mijloacelor fixe din grupa I.

Grupa de utilaje I sau chiar utilajul unicat pentru care coeficientii a_I, b_I, c_I au valorile cele mai mari, va fi considerata grupa principala.

Exemplul 3 . O sectie de productie care dispune de 8 masini de strunjit si 2 masini de frezat, are prevazut a realiza trei tipuri de produse in cantitatile:

produs A = 1000 buc./an, produs B = 2000 buc./an, produs C = 1500 buc./an

Stiind ca fondul maxim de timp disponibil pentru un utilaj este t_di = 2245h/an, iar normele tehnice de timp, pe fiecare produs si operatie tehnologica sunt conform tabelului 3.11, sa se determine capacitatea de productie a sectiei si sa se elaboreze planul de incarcare al utilajului.

Tabel 3.11.Norme de timp

Rezolvare

- se determina capacitatea de productie a fiecarei grupe de utilaje pentru fiecare tip de produs, cu relatiile (3.8) si (3.12).

C_{p strunguri} = 8x[2245x60x1000/(200x1000+320x2000+150x1500)] =

= 1014 produse A/an;

C_{p strunguri} = 8x[2245x60x2000/(200x1000+320x2000+150x1500)] =

= 2028 produse B/an;

C_{p strunguri} = 8x[2245x60x1500/(200x1000+320x2000+150x1500)] =

= 1521 produse C/an;

C_{p freze} = 2x[2245x60x1000/(80x1000+90x2000+60x1500)] =

= 769 produse A/an;

C_{p freze} = 2x[2245x60x2000/(80x1000+90x2000+60x1500)] =

= 1539 produse B/an;

C_{p freze} = 2x[2245x60x1500/(80x1000+90x2000+60x1500)] =

= 1140 produse C/an

Ponderea valorii

Ponderea manoperei pe grupe de utilaje

Fig. 3.5. Balanta de capacitate pe grupe de masini

Pentru exemplul din figura 3.5.se observa ca grupa de utilaje care detine valorile cele mai mari ale celor trei ponderi este grupa masinilor de strunjit, care determina capacitatea de productie a sectiei.

c. Pentru sectiile in care predomina munca manuala, efectuata direct pe suprafata de productie, capacitatea de productie se determina cu relatia (3.16).

C_ps = I_ui ∙ S_u ∙ T_d

unde: C_ps este capacitatea de productie a sectiei montaj-finisare;

I_ui - indicatorul de utilizare intensiva;

S_u - suprafata utila de productie in m²;

T_d - timpul disponibil de functionare pentru perioada de plan, calculat in functie de regimul de lucru prevazut.

Indicatorul de utilizare intensiva se exprima prin productia maxima ce poate fi realizata pe unitatea de suprafata utila in unitatea de timp. Acest indicator se determina ca o medie statistica a realizarilor din perioadele precedente.

3. Capacitatea de productie a intreprinderii

Capacitatea de productie a intreprinderii este determinata de structura de organizare a sistemului productiv.

Pentru un sistem de productie constituit din subsisteme (sectii) specializate pe produse, capacitatea de productie a intreprinderii este egala cu capacitatea de productie a sectiilor respective.

Pentru un sistem de productie constituit din subsisteme specializate pe faze tehnologice, sau pe componente constructive ale aceluiasi produs, capacitatea de productie a intreprinderii este determinata de potentialul productiv al sectiei considerata conducatoare (principala). Stabilirea acestei sectii se face in functie de urmatoarele criterii: ponderea valorii utilajelor sectiei in totalul valorii utilajelor din sistemul productiv; ponderea volumului de munca din cadrul sectiei in totalul volumului de munca din intreprindere; importanta fazei tehnologice realizata in cadrul sectiei.

In aceasta situatie, este necesar sa se construiasca balanta de capacitate pe sectii de productie (fig. 3.6).

Fig. 3.6. Balanta de capacitate pe sectii de productie

In exemplul din figura 3.6, capacitatea de productie a intreprinderii este data de capacitatea de productie a sectiei 2, considerata sectie conducatoare. Pentru sectia 4 exista un excedent de capacitate, calculat ca diferenta dintre capacitatea sectiei 4 si capacitatea sectiei 2. Pentru sectiile 3 si 1 exista un deficit de capacitate calculat ca diferenta dintre capacitatea sectiei 2 si capacitatea sectiei 3, respectiv capacitatea sectiei 1. Deficitul de capacitate franeaza continuitatea desfasurarii procesului de productie, reprezentand locuri inguste care limiteaza capacitatea de productie a intreprinderii la productia posibil de realizat P_p.

Din acest motiv, balanta de capacitate elaborata la inceputul perioadei de plan pentru principalele sortimente de produse, constituie un instrument managerial de analiza a productiei posibil de realizat cat si un element (input) informational pentru adoptarea unor decizii tactice de organizare a procesului de productie, astfel incat sa se elimine pe cat posibil locurile inguste. Pentru excedentul de capacitate, se poate contracta executarea unor lucrari prin cooperare cu diferiti beneficiari.