raziskave in razvoj Pregledni znanstveni članek (A Review) UDK: 65.011.5:694.6 Simulacija stroškov za izbor sistemov za proizvodnjo oken Cost simulation for choosing system for production of windows avtorja prof. dr. Franc Bizjak, Andrej Potočnik, dipl. ing. les, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta-lesarstvo Izvleček/Abstract Simulacija stroškovje lahko pomembno orodje pri izbiri proizvodnih sistemov, ki zagotavljajo minimalne stroške. V prispevku so opisane možnosti in mode simulacije stroškov, ki upošteva storilnost, fleksibilnost in organiziranosttehnologije v odvisnosti od stroškov. Ta omogoča izbiro proizvodnih sistemov, ki ob enakih drugih pogojih, kot so kakovost in dobavni roki, izberemo optimalen proizvodni sistem.Ta model je bil uporabljen pri izbiri sistemov za proizvodnjo oken Prilagodljivost, proizvodnost, organiziranost in zanesljivost v delovanju posameznega tehnološkega sistema so ključni dejavniki učinkovitosti ob upoštevanju vrednosti osnovnega sredstva in izkoriščenosti kapacitet, ki jih nud določen tehnološki sistem. Ob trendu zniževanja velikosti serij prihaja vse bolj v ospredje dejavnik prilagodljivosti, v katerem se konvencionalni tehnološki sistemi razlikujejo od novejših, bolj fleksibilnih tehnoloških sistemov. Te razlike pa končno pomenijo veliko prednost ali slabost posameznega tehno-bškega sistema, V nekem podjetju imajo za izdelavo okenskih elementov tehnologijo za serijsko proizvodnjo, ki ima relativno nizko osnovno vrednost, visoko 1. Teoretična zasnova modela simulacije stroškov 1.1. Problem Sodobna tehnika in organizacija nudita številne možnosti proizvodnje, torej možnost različnih proizvodnih sistemov, ki se ob enaki kakovosti proizvodnje in enakih dobavnih rokih razlikujejo le po stroških proizvodnje. Gledano ekonomsko, je seveda smotrno oblikovati take proizvodne sisteme, ki zagotavljajo proizvodnjo z minimalnimi stroški. Problem simulacije stroškov za te potrebe torej lahko predstavimo tako: Pri tem na minimiziranje stroškov najbolj vplivajo: * storilnost tehnologije in proizvodnega sistema, * fleksibilnost proizvodnega sistema, * organizacij a tehnologij e. Poglejmo najprej, kakšne so te odvisnosti, po tem pa, kako je mogoče simulirati stroške za izbor ustreznega proizvodnega sistema. 1.2. Proizvodnosttehnologije in stroški Kot že vemo, bolj proizvodna tehnologija troši manj nekaterih spremenljivih prvin (Vs) proizvodnega procesa, zato je običajno zanjo značilno, da povzroča nižje spremenljive Variante proizvodnih sistemov V1.V2,... Vn Vrednotenje stroškov Izbor VI V2 V3 ^ \^A i r -—t Celotni stroški Cs => min ------F\Cs => minj>-- da Izbrani sistem r Vn ^ i ne r Izločeni sistemi Suka 1. Problem simulacije stroškov 4 ijaLes 53(2001) 1-2 stroške. Hkratipa taka tehnologija troši več stalnih prvin (Vt), zaradi cesarje nabavna vrednost te tehnologije večj a; ta pa pogojuje višje stalne stroške (Fs). Če primerjamo stroške med proiz-vodnejšim in manj proizvodnim sistemom, dobimo: za tehnološki sitem (1): Cs1 = Fs1 + Vs1, Vs1 = vsi x p, (1 (2 kjer je Csl = celotni stroški sistema 1, Fsl = stalni stroški sistema 1, Vsi = spremenljivi stroški sistema 1, vsi = spremenljivi stroški za enoto sistema 1, p = obseg proizvodnje; za tehnološki sistem (2): Cs2 = Fs1 + Vs2, (3 Vs2 = vs2 x p. (4 Oznake imajo isti pomen kot pri sistemu (1), le da se nanašajo na sistem (2). Če stroške prikažemo grafično, dobimo sliko 2. Kot vidimo, se v točki (x) stroški izenačijo. To omogoča izbor primernega sistema: p > x (5 Primernejši je tehnološki sistem (2). p < x (6 Primernejši je proizvodni sistem (1). Točko (x), to je točko, kjer je obseg proizvodnje tak, da zagotavlja pri obeh sistemih enake stroške, lahko dobimo: Cs1 = Cs2 (7 Fs1 + vsi x p = Fs2 + vs2 x p (8 p = (Fs2-Fs1)/(vs1-vs2) = (x) (9 Poimenuj mo to točko točko enake sprejemljivosti. 1.3. Prilagodljivost tehnologije in stroški1 Vzemimo dve tehnologiji, ki se medsebojno razlikujeta po prilagodljivosti, trosita torej različne količine prvin za pripravo zmogljivosti (Vik), zaradi česar nastajajo različni stroški priprave zmogljivosti (RFs). Kot vemo, ti stroški v času priprave zmogljivosti skokovito narastejo. Tehnologiji se razlikujeta tudi po nabavni vrednosti, saj je običajno prilagodljivejša tehnologija dražja; to pa pogojuje tudi večje stalne stroške (Fs). Predpostavimo, da sta tehnologiji enako proizvodni, zaradi česar trosita enake količine spremenljivih, potrošnih prvin (Vis), posledica tega so enaki spremenljivi stroški (Vs). Če označimo prilagodljivejši tehnološki sistem z (1) in stroške za primerjana sistema narišemo, dobimo naslednjo sliko (glej sliko 3). Pri tem je: RFS1 = omejeno stalni stroški sistema (1), strošek pripravljenosti zmogljivosti, RFS2 = omejeno stalni strošek tehnološkega sistema (2), strošek pripravljenosti zmogljivosti. Matematično razlago za tako gibanje stroškov primerj anih sistemov p a vidimo iz naslednjih odnosov: FS1 > FS2 RFS2 > RFS1 (10 Cs2 = FS2 + VS2 + RFS1 x n (11 Cs1 FS1 + VS1 + RFS1 x n (12 Cs2 žCsl pri x = 1 do 100 % izkoriščenosti zmogljivosti oziroma obsega proizvodnje (p), n = število nastavitev. Zaradi manjše prilagodljivosti tehno- celotni stroški celotni stroški proizvodnja Slika 2. Primerjava stroškov bolj ali manj proizvodnega tehnološkega SISTEMA x<- n -► X proizvodnja Slika 3. Primerjava stroškov bolj ali manj proilagodljive tehnologije vijaLes 53(2001) 1-2 5 raziskave in razvoj loškega sistema (2) je potrebno, na primer, pri nastavljanju več časa in dela, iz česar izhajajo višji stroški dela in višji stroški amortizacije v času, ko tehnološki sistem preurej amo v primerj avi s primerjanim tehnološkim sistemom Razlika med omejeno stalnimi stroški (RFS) primerjanih sistemov vpliva na to, da se pri višjih naložbah v tehnološki sistem (1) pri enaki proizvodnosti in določenem obsegu proizvodnje celotni stroški (Cs) primerjanih sistemov izenačijo, če je le število nastavitev (n) dovolj veliko. V točki enakih celotnih stroškov, to je točki, kjer ni diferenčnih stroškov Csl = Cs2, namreč velja: FS1 - FS2 = (RFS2 - RFS1) x n. (13 Iz tega izhaja potrebno število nastavitev (n) n = (Fs1 - Fs2) / (RFS2 - RFS1) (14 Pri enaki proizvodnosti primerjanih tehnoloških sistemov torej lahko trdimo, da bodo celotni stroški (Csl) manjši od (Cs2), (Csl < Cs2), če je dejansko potrebno število nastavitev stroja (x) večja od izračunanega (n), (x > n). V tem primeru bo ugodneje uporabljati tehnološki sistem (1). V primeru, ko je dejansko potrebno število nastavitev stroja (x) manjše od izračunanega (n), (x < n), bodo pri enaki proizvodnosti celotni stroški tehnološkega sistema (1) (Csl) višji od celotnih stroškov sistema (2), zato bo ugodneje uporablj ati tehnološki sistem (2). Učinkovitost primerjanih tehnoloških sistemov bo torej odvisna, poleg drugih proizvodnih pogojev, predvsem od števila menjav serij, od velikosti serije, oziroma od prilagodljivosti. Glede na navedeno je torej razumljivo, da se v maloserijski in posamični proizvodnji uveljavljajo sodobni, zelo fleksibilni tehnološki sistemi, v velikoserijski proizvodnji pa je zaradi nekoliko nižjih (še vedno) naložb konvencionalnih tehnoloških sistemov še vedno smotrneje uporabljati le-te. Navedena primerjava velja le za avtomatizirane tehnološke sisteme, saj le za te velja, da imajo približno enako proizvodnost. Drugačno stanje bi namreč lahko ugotovili, če bi opravili primerjavo med sodobnimi tehnološkimi sistemi (avtomatiziranimi) in bolj ali manj mehanskimi tehnološkimi sistemi, ki se v maloserijski proizvodnji uporablj ajo (univerzalni stroji). Razlike bi v tem primeru bile pred-vsem zaradi različnih proizvodnosti. 1.4. Organiziranost tehnologije in stroški Različna tehnologija pa tudi različna organizacija zahtevata ne le različno proizvodnost, temveč tudi različno vezavo sredstev v proizvodnji, torej obratna sredstva; to pa posebno obliko stroškov pripravljenosti zmogljivosti (Svs), to je stroške vezave sredstev. Glede na pomemben delež teh stroškov v strukturi cene v lesni industriji je razumljivo, da moramo te stroške upoštevati kot odločujoče stroške pri izboru sistemov. Poglejmo, kako se oblikujejo zaloge in prek teh tudi vezava sredstev v proizvodnji za naslednje osnovne načine organizacije tehnologije: * proizvodnja na posamičnih, medsebojno nepovezanih tehnoloških sistemih, * proizvodnj ana linij ah, * proizvodnja na večstopenjskih obdelovalnih strojih. V prvem primeru je za tovrstno organizacijo značilen naslednji tok materiala: Suka 4. Zaloge materiala pri delu na posamičnih tehnoloških sistemih Oznake pomenijo: Dmi = delovna mesta, 71 = zaloge materiala, izdelkov in polizdelkov, ki = zmogljivosti. Skupne zaloge v tem primeru so: Zk1 = 111 +112 +113 +114. (15 Za to proizvodnjo je običajno značilna neusklajenost zmogljivosti, saj je pogosto organizirana na bolj ali manj univerzalnih strojih; to pa je tudi osnovni vzrok, da so v proizvodnji velike Suka 5. Tok materiala pri linijski proizvodnji 6 ijaLes 53(2001) 1-2 medfazne zaloge in s tem tudi vezana razmeroma velika sredstva. Za zmogljivosti (k) torej velja: ki * k2 k3. (16 V drugem primeru je za tovrstno organizacijo značilen tok materiala, ki ga kaže slika 5: Skupne zaloge pa so v tej organizaciji tehnologije: Zk2 = 221+222 + 223 + 224. (17 Za to proizvodnjo je značilno, da so zmogljivosti medsebojno okvirno usklajene, zato velja: lahko pričakujemo večjo vezavo sredstev kot v drugem in v drugem primeru večjo kot v tretjem. Temu primerno lahko pričakujemo tudi različne koeficiente obračanja zalog: Kol < Ko2 < Ko3, (21 k1»k2»k3 (18 Temu primerno so tudi zaloge materiala v proizvodnji manjše, s čimer je tudi vezava sredstev manjša. V tretjem primeru je za tok materiala značilna naslednja pot: kar pomeni boljše ali slabše obračanje sredstev. Iz navedenega izhaja tudi spoznanje o različnih stroških vezave sredstev. Sredstva, tuja ali lastna, vezana v proizvodnji, namreč imajo svojo ceno, s tem pa tudi nastajajo stroški. Pri določeni obrestni meri (r), ki predstavlja ceno kapitala, ovrednotimo stroške vezave sredstev v proizvodnji na naslednji način: Svs = 2ki x r, (22 večstopenjski stroj Dml faze 1-5 Z3.1 * * Z3.2 Slika 6. Pretok materiala na večstopenjskih obdelovalnih strojih pri čemer je Svs = stroški financiranj a, r = obrestna mera za obratna sredstva v %. Pri isti obrestni meri torej lahko za obravnavane načine organizacije tehnologije pričakujemo različne stroške financiranja, in sicer: Skupne zaloge pa so: 2k3 = 231 + 232. Svs1 > Svs2 > Svs3. (23 (19 Na večstopenjskem stroju izvedemo vse operacije, zato medfaznih zalog ni, pa tudi neusklajenosti zmogljivosti ni. Tako lahko v tem primeru pričakujemo manjšo vezavo sredstev. Glede na opisano, lahko sklepamo, da veljajo med navedenimi zalogami za različne načine organiziranosti naslednji odnosi: 2k1 > 2k2 > 2k3, (20 kar pomeni, da v prvem primeru To pa bo potrebno upoštevati pri izboru tehnologije in organizacije, saj smo ugotovili, da so ti stroški odločujoči za izbor tehnologije. To pa niso edini odločujoči stroški, ki so odvisni od organizacije tehnologije. Odvisnost od zalog, začetnih, vmesnih, ali končnih, se spreminjajo tudi potrebe po skladiščenju in velikosti skladišč, od tega pa so odvisne tudi naložbe v proizvodne sisteme. Kako obseg naložb vpliva na stalne stroške in s tem na poslovni uspeh, pa smo že obravnavali. Te stroške je, glede na pomembne razlike med raznimi zasnovami, treba upoštevati, ko ugotavljamo stalne stroške. 1.5. Model simulacije stroškov za izbortehnologije Vzamemo "n" tehnoloških sistemov enakih zmogljivosti, ki omogočajo zahtevam tržišča primerno proizvodnjo. Za te tehnološke sisteme je mogoče načrtovati odločujoče stroške tako, da so: Cs1 = Fs1 + Vs1 + RFs1 + Svs1, Cs2 = Fs2 + Vs2 + RFs2+ Svs2, (24 Csn = Fsn + Vsn + RFsn + Svsn. Celotni odločujoči stroški sistema tako zaradi različnih tehnoloških in organizacijskih značilnosti zavzemajo različne vrednosti: Cs1 ± Cs2 Csn. (25 Glede na to, da nižji celotni stroški maksimirajo poslovni rezultat ob enakem celotnem prihodku, bo ciljna funkcija tehnološkega sistema: Cs = Fs + Vs + RFs + Svs=> min (26 oziroma bodo kriteriji izbora optimalnega tehnološkega sistema med obravnavanimi sistemi minimalni celotni stroški. Med tehnološkimi sistemi bo torej izbran sistem, ki izpolnjuje pogoj: Csi = min ; sistem i = izbrani sistem . (27 To pa je potreben, čeprav nezadosten pogoj za izbor tehnološkega sistema. Kot smo že videli, celotni stroški pri istem tehnološkem sistemu zaradi svojih značilnosti variirajo v inter- ijaLes 53(2001) 1-2 7 raziskave in razvoj valu obsega dejavnosti, zato navedeni kriterij velja le ob natančno določenem obsegu dejavnosti. Če se omejimo le na grafično primerjavo dveh sistemov, dobimo sliko 7. Če ugotovimo razliko med celotnimi stroški Csi - Csj, dobimo diferenčne stroške, torej bo primernejši tehnološki sistem (j). Če bo obseg dejavnosti (p) manjši od točke (x), torej p < x Ds = Csi - Csj ; Ds = diferencni stroški. celotni odločujoči stroški (27 (31 bo primernejši tehnološki sistem (i). Obseg proizvodnje (p), kot smo videli, je lahko tak, da je primeren z vidika stroškov prvi, oziroma drugi tehnološki sistem. Zato bo pri določenem obsegu dejavnosti potrebno izbrati tisti sistem, ki zagotavlja minimalne stroške na enoto, torej cs = (32 Csi / p mm sistem i sistem. = izbrani proizvodnja 100% točka enake sprejemljivosti Suka 7. Celotni odločujoči stroški primerjanih sistemov Diferencni stroški pa, odvisno od višine stroškov sistema (Csi) in (Csj) v intervalu obsega dejavnosti, lahko zavzamejo pozitivne ali negativne vrednosti oziroma vrednost 0. V primeru enakosti stroškov primer -janih sistemov so torej diferencni stroški nič: To pa je potreben in zadosten pogoj za izbor tehnološkega sistema. Izbor tehnološkega sistema je torej pomembna in dolgoročna poslovna odločitev, saj odločilno vpliva na kasnejšo uspešno ali neuspešno poslovanje. Neustrezno projektirano in izvedeno tovarno je nemogoče uspešno upravljati. 1 Obširneje o tem glej v: F. Bizjak, Produktionsfunktion und Kostenfunktion bei flexibler Automatisierung der Produktion, Holz als Roh-und Werkstoff 48(1990)1 25-1 28, Springer Verlag 1990 Literatura F. Bizjak, Produktionsfunktion und Kostenfunktion bei flexibler Automatisierung der Produktion, Holz als Roh-und Werkstoff 48(1990)125-128, Springer Verlag 1990 A. Potočnik, Vpliv prilagodljivosti posameznih tehnoloDkih sistemov za izdelovanje okenskih elementov na celotne stroDke VisokoDolska (strokovna) diplomska naloga BiotehniDka fakulteta, Oddelek za lesarstvo 2000 F. Bizjak, Kostensimulation zur Auswal flexibler Produktionssisteme, Simulationstechnik 13. Symposium in Weimar, 1999, stran 85-94 Ds = 0 (29 To točko (x), kjer je izpolnjen gornji pogoj, poimenujemo točko enake sprejemljivosti sistema. Če bo obseg proizvodnje (p) večji od točke (x), torej p > x (30 8 ijaLes 53(2001) 1-2 raziskave in razvoj. U D K: 674.65:011 Pregledni znanstveni članek (A Review) Simulacija stroškov za izbor sistemov za proizvodnjo oken (2. del) Cost simulation for choosing system for production of windows (part 2) avtorja prof. dr. Franc Bizjak, Andrej Potočnik, dipl. inž. les, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta-lesarstvo Izvleček/Abstract V prispevku so opisane možnosti in model simulacije stroškov, ki upošteva storilnost, fleksibilnost in organiziranost tehnologije odvisno od stroškov. Ta omogoča izbiro proizvodnih sistemov, ko ob enakih drugih pogojih, kot so kakovost in dobavni roki, izberemo optimalen proizvodni sistem.Ta model je bil uporabljen pri izbiri sistemov za proizvodnjo oken. V preučevanem podjetju imajo za izdelavo okenskih elementov tehnologijo za serijsko proizvodnjo, ki ima relativno nizko osnovno vrednost, visoko proizvodnost in slabo sposobnost adaptiranja na spremembo proizvodnih pogojev. Zato smo v primerjavo vzeli še dve novejši tehnologiji, ki sta bolj fleksibilni. Določili smo stroškovne vrste, v katerih se omenjeni tehnološki sistemi razlikujejo med seboj, in stroškovne vrste, ki končno določajo izde-lavne stroške. Na osnovi velikosti izde-lavnih stroškov smo določili delež stroškov priprave zmogljivosti. Pri določitvi točk enakih sprejemljivosti oz. najugodnejših intervalov posameznih tehnoloških sistemov smo upoštevali razlike v prilagodljivosti, instalirani vrednosti, v proizvodnosti in posredno v zanesljivosti delovanja. Ker je prilagodljivost primarna prioriteta fleksibilnih tehnoloških sistemov, smo določili tudi potrebno število nastavitev tehnologij, da fleksibilnejši tehnološki sistem ohranja stroškovno prednost pred preostalimi primerjanimi sistemi. Ključne besede: simulacija stroškov, modeliranje, točka enake sprejemljivosti In the article possibilities and cost simulation model, which considers productiveness, flexibility and organization of technology in dependence from costs are described. It enabels us to choose production systems, which is the most optimal one at equal other conditions like quality and times of delivery. This model was used at choosing systems for window production. In investigated factory they have for production of window elements serial production technology, which have relatively low base cost, high production output and low adapting ability on changing of production terms. For that reason two Hexibile new technologies were also compared. The cost queue at which technological systems differs between each other and cost queue which determines production costs at the end were defined. On the base of the production costs share of preparing of capacity were defined. At defining the points of equal acceptability respectively the rewarding intervals of technological systems the difference in adaptability, installing costs, in production output and indirectly in working reliability were considered. Because the adaptability is the primary priority of the flexible technological systems, also necessary numbers of technology settings, that more flexible technological system preserves cost priority beforehand other compared systems were defined. The target of economy is production of wished effects with minimal costs and at the end in reaching the positive production result only with choosing the right technological system at suitable other production operation can be reached. Keywords: costsimulation, modelling point of equal acceptability iJ2LeS 53(2001) 3 2. UPORABA MODELA SIMULACIJE Predstavljeni model simulacije stroškov je bil delno ali v celoti večkrat preizkušen, v nadaljevanju pa podajamo primer uporabe pri izbiri tehnologije za proizvodnjo elementov pri proizvodnji oken.1 2.1. Opredelitev naloge Obstoječa tehnološka postavitev za izdelovanje okenskih elementov, v sedanjih razmerah zaradi majhnih naročil proizvaja, v primerjavi s serijsko proizvodnjo, manj in z višjimi stroški. Najpomembnejši vzrok za to je zapleteno nastavljanje strojev, zaradi predolgega časa, za nastavitev tehnologije za drugi okenski element. Pri novejših, bolj prilagodljivih tehnologijah, je ta čas precej krajši, vendar to zahteva večje naložbe. Zato predvidimo, da bo pri manjših serijah oziroma pri večjem številu nastavitev stroškovno ugodnejša pri-lagodljivejša tehnologija. Na drugi strani pa pri višjih serijah oziroma manjšem številu nastavitev lahko pričakujemo, daje obstoječa tehnologija še vedno ugodnejša zaradi nižjih stroškov amortizacije in visoke storilnosti. V prispevku bomo po navedenem modelu primerjali poleg obstoječe tehnologije še novejši tehnologiji nemškega in italijanskega proizvajalca strojne opreme. Cilji naloge Predvsem nas zanimajo naslednja vprašanja: 1 EriiiErjepcMzstinčigolrrjeipo: FbbonikA. \pl Tvpri l^rjrfljiirrti p-f^mvnih tdnj]D{kih sistanjiza mUsLojarije cksnädh elarsizvna c&Lotn9stzD{ke. l£sEto{oLsfa (stzckjzs) cSpZaiEte ralap. Bk£diii{l.-r> ^i.yi.d i I i'na 113 |L D Ti«h».Tl:vj. .1 i\. Vrni E&hAalag^a ■ nil n-ci^w-j-mog HG-ir .ytry. zjrfja i^nigAAN rjäiUI ifcvlovum ■■ ■ D Slika 11. Delež priprave zmogljivosti in drugih deležev v celoti izdelovalnih stroškov ljivosti tehnologije na celotne stroške, moramo stroške amortizacije razdeliti na dva dela, in sicer na del stroškov, ki nastane zaradi samega dela, in del zaradi nastavljanja tehnologije. Del stroškov amortizacije, prištet strošku nastavitve tehnologije (strošek dela delavcev pri nastavitvi), pa pomeni dejanski vpliv prilagodljivosti tehnologije oziroma stroške priprave zmog- ljivosti. V preglednici št. 6 je predstavljena razdelitev celotnih izdelovalnih stroškov na tri dele, ki so nato na grafu predstavljeni v odstotnih deležih, ki skupaj predstavljajo 100 % celotnih izdelovalnih stroškov. Graf prilagodljivosti Prilagodljivost tehnologije pomembno vpliva na izbor najust-reznejšega tehnološkega sistema. Prednosti bolj fleksibilnih tehnoloških sistemov se poka- žejo pri nastavitvah oziroma pri menjavah izdelka. Zaradi različnih stroškov priprave zmogljivosti se pri določenem številu nastavitev tehnologije ob upoštevanju obsega proizvodnje tehnološki sistemi izenačijo. Te izenačitvene točke so podane v preglednici št. 7 pri proizvodnji 25 oken (nad ločnico) in proizvodnji 150 oken (pod ločnico). V preglednicah št. 8 in 9 je prikazana delitev odlo-čujočih stroškov na stalne, spremenljive in omejene stalne stroške pri preučevani proizvodnji seriji 25 oken in pri seriji 150 oken. Na spodnjih grafikonih je prikazano gibanje stroškov preučevanih tehnologij pri izdelavi in pri nastavitvah. Vidijo se razlike med tehnološkimi sistemi v instalirani vrednosti (razlike v stalnih stroških), v proizvodnosti (razlike v porabi spremenljivih prvin in s tem spremenljivih stroških) in v prilagodljivosti (razlike v porabi prvin za pripravo zmogljivosti in s tem v relativno fiksnih stroških). Stroškovni graf Na skupnem stroškovnem grafu je prikazano gibanje celotnih odločujočih stroškov v odvisnosti od velikosti D Preglednica 7. Matrika potrebnega števila nastavitev pri proizvodnji 25 in 150 oken Tehnologija A Tehnologija B Tehnologija C TehnologijaA ~-^_ 0,56 0,52 Tehnologija B 3,4 " ---------■—«_^_ 0,92 Tehnologija C 3,2 5,4 iJ2LeS 53(2001) 3 raziskave in razvoj D Preglednica 8. Delitev odločujočih stroškov za serijo 25 oken Vrsta stroškov Tehnologija A Tehnologija B ■d.e.- d.e.- med tehnologijami Tehnologija C ■d.e.- Stalni stroški FS 74,8 229,6 200,3 Omejeno stalni stroški RFS 351,6 62,9 86,7 Spremenljivi stroški VS 35,5 42 49,8 D Preglednica 9. Delitev odločuj za serijo 150 oken Vrsta stroškov Tehnologija A ■d.e.- očih stroškov me Tehnologija B ■d.e.- d tehnologijami Tehnologija C ■d.e.- Stalni stroški FS 74,8 229,6 200,3 Omejeno stalni stroški RFS 351,6 62,9 86,7 Spremenljivi stroški VS 213 252 298,5 14CÖ ■Ttr. ■3" 2, 'KB0 "" MB - «g "E -------— - .. _.__ S 4O0 S r^ C il SD T5 Phšvodnja [c4*en] -CS-TW A -es-"!» e . CS-TÄC --------RS-TMl A --------F9-TW1 B ---------fs-"ran. c D Slika 12. Primerjava stroškov med tehnologjami pri preučevani proizvodni seriji 1« WD ---------CB .T*.A -----------F» 'T**. *. ---------CB -Trti. B -----------FS i T*i B. -----------CB -TUl.C ----------FS -T.t C D Slika 13. Primerjava stroškov med tehnologjami pri večji (aproksimativno Les 53(2001) 3 serij vse treh preučevanih tehnologij. Na grafu so vidne tudi točke enake sprejemljivosti tehnologij. Pri tem so upoštevane razlike med tehnologijami v vrednosti naložb, prilagodljivosti in proizvodnosti in posredno v zanesljivosti delovanja. 2.2.5. Rezultati in sklepi Izdelovalni časi Izdelovalni čas okenskih elementov za izbrano okno (zunanjih dimenzij 119 X 139 cm) je najkrajši pri tehnologiji A. Tehnologija B ima za 24 % daljši izdelovalni čas, tehnologija C pa za 29 %. Do razlik prihaja zaradi potrebnega razmika med obdelovanci ob vstavljanju v stroj in nekoliko zaradi koeficienta dodatnega časa, kjer so upoštevani razni zastoji brez upoštevanja časa nastavitev tehnologije. Pri tehnologiji A se vstavljajo obdelovanci v stroj brez presledka. Pri novejših tehnologijah je potreben razmik obdelovancev, ker je potrebno štetje in zaznavanje začetka in konca posameznega elementa. Časi nastavitev tehnologij Konvencionalne tehnologije, kot je tehnologija A za izdelovanje okenskih elementov, so namenjene serijski proizvodnji. Zaradi tega je bil "zanemarjen" sistem za nastavljanje in menjave rezil. Tudi kakovost izdelave postaja pomembnejša. Zato so časi nastavitev dolgi. Na drugi strani pa no-vejše, bolj fleksibilne tehnologije, porabijo zelo malo časa za nastavitve. TDD «OD 7 SOD i B ni ■a M 300 11» l^^ 0 ID S) ■"» 4D ■;-.i*cit r,.:r :■ (ukani "*%> 1 1 —ca -nn. a -------C& ■ Tih. B ------CS Trn C D Slika 14. Skupni stroškovni graf vseh treh preučevanih tehnologij raziskave in razvoj V prispevku smo nastavitve tehnologije razdelili na tri dele in jih preučevali za izdelavo elementov, ki sestavljajo serijo oken. Nastavitve smo razdelili na nastavitev 1 (sprememba dolžine izdelovalnega elementa), nastavitev 2 (prehod iz izdelave pokončnika okvira ali krila na izdelavo prečnika) in nastavitev 3 (prehod z izdelave elementa okvira na izdelavo elementa krila). Pri tehnologiji A se največ časa porabi za nastavitev 2 in 3, ker je potrebna menjava rezil, čeprav je nastavitev 1 največ pri izdelavi elementov. Pri novejših tehnologij ah pa vidimo, da ni velikih razlik v časih nastavitev, ker so ti časi nizki in je uporabljena avtomatska menjava rezil in nastavitev. Bolj fleksibilne tehnologije skupno največ časa porabijo za nastavitev 1, ker je teh nastavitev največ. Če primerjamo tehnologijo A in tehnologijo B, vidimo, da je čas nastavitev pri obstoječi tehnologiji 12-krat daljši kot pri tehnologiji B. Razlika med tehnologijo B in C je za 61 % ugodnejša za tehnologijo B. Pri tem smo pa izhajali iz obstoječega stanja, ko se izdeluje en program oken hkrati, z možnostjo občasne vključitve drugega programa. V nasprotnem primeru, ko bi bila zahteva po izdelavi različnih programov oken hkrati, bi prišlo do razlik v prid tehnologije C, ki ima avtomatsko menjavo rezilnih glav. Pri nastavitvi tehnologije se ne porablja samo čas oziroma delo, porabljajo se tudi druge prvine proizvodnega procesa. Celotni izdelavni čas Celotni izdelavni čas je najkrajši pri tehnologiji B in najdaljši pri tehnologiji A, zaradi časa nastavitve tehnologije. Tehnologija A ima za 3-krat daljši celotni čas, tehnologij a C pa za 15 % daljšega od tehnologije B. Izbira velikost serije za preučevanje Za preučevanje vpliva prilagodljivosti in za izbor najustreznejše tehnologije smo izbrali serijo okenskih elementov, ki skupno sestavljajo 25 enakih oken. Velikost serije za preučevanje mora biti izbrana tako, da se čim bolj približa realnim razmeram. V bistvu moramo upoštevati konsenz med željami proizvodnje in željami prodaje. Če bi v našem primeru vzeli drugačno velikost serije, bi prišli do drugačnih rezultatov, ker so razlike med novejšima tehnologijama majhne. Izdelovalni stroški Odločujoči izdelovalni stroški za izbor tehnologij so: stroški amortizacije, stroški nastavitve tehnologije, stroški električne energije, stroški vzdrževanja, stroški neposrednih plač in stroški komprimiranega zraka ter odsesovanja. Neodločujoči izdelovalni stroški pa so stroški obrabe rezil. Strošek amortizacije je v našem primeru najpomembnejši izdelavni in odločujoči strošek. Pri preučevanih tehnologijah vidimo, da tehnologija z najvišjo vrednostjo ne prinaša zmeraj najvišji strošek amortizacije glede na druge, cenejše tehnologije. Tehnologija A ima najnižjo instalirano vrednost, tehnologija B pa najvišjo, vendar pa je skupni strošek amortizacije v seriji največji pri tehnologiji A in najnižjo pri tehnologiji B. Do takšne spremembe pride, ker je celotni čas pri tehnologiji A daljši zaradi veliko porabljenega časa za nastavitev tehnologije. Pri tem je pa pomembno, daje dražja tehnologija polno izkoriščena. Strošek dela pri nastavljanju tehnologije je v korelaciji s skupnim časom nastavitve tehnologije. Tako vidimo, da ima tehnologija A te stroške najvišje, najnižje pa najbolj fleksibilna tehnologija, tehnologija B. Drugi stroški, ki so odvisni od obsega proizvodnje, to so stroški električne energije, stroški neposrednih plač, stroški komprimiranega zraka in odsesovanja, so najnižji pri tehnologiji A in najvišji pri tehnologiji C. Le stroški vzdrževanja so pri tehnologiji A višji od tehnologije B. Spremenljivi stroški so pri tehnologiji A najnižji zaradi relativno kratkega časa same izdelave in relativno majhne porabe teh prvin. Strošek obrabe rezil je neodločujoči, a pomemben izdelovalni strošek. Pri tehnologiji A ima ta strošek 16 % delež celotnih izdelavnih stroškov, pri tehnologiji B 21 % delež in pri tehnologiji C 20 % delež. Celotni izdelovalni stroški Celotni izdelovalni stroški na enoto proizvoda so najnižji pri tehnologiji B, zaradi večje fleksibilnosti, boljšega krmiljenja in večje zanesljivosti pri obdelavi v primerjavi s tehnologijo C. Pri tehnologiji A pa zaradi majhnih serij nastajajo veliki stroški priprave zmogljivosti. Tehnologija C ima za 1 %, tehnologija A pa za 30 % višje izdelovalne stroške na enoto proizvoda (okno). Vpliv prilagodljivosti na celotne izdelovalne stroške Ugotovili smo že, da se pri nastavitvi tehnologije ne porablja samo čas oziroma delo, ampak se porabljajo tudi druge prvine proizvodnega procesa. Če hočemo ugotoviti dejanski vpliv prilagodljivosti tehnologije na celotne stroške, moramo stroške amortizacije razdeliti na dva dela, in sicer na iJ2LeS 53(2001) 3 del stroškov, ki nastane zaradi samega dela, in del, ki nastane zaradi nastavljanja tehnologije. Slednji del stroškov amortizacije, prištet strošku nastavitve tehnologije (strošek dela delavcev pri nastavitvi), pa pomeni dejanski vpliv prilagodljivosti tehnologije oziroma stroške priprave zmogljivosti. Stroški priprave zmogljivosti so pri tehnologiji A 64 % vseh izdelovalnih stroškov. Ti stroški so torej višji kot vsi preostali stroški skupaj. Takšen delež stroškov priprave zmogljivosti, kljub relativno nizkih spremenljivih in stalnih stroških, pomeni prevelik del, da bi tehnologija A še bila konkurenčna v primerjavi z novejšimi tehnologijami. Strošek priprave zmogljivosti je pri tehnologiji B15 %, pri tehnologiji C pa 20 % vseh izdelovalnih stroškov. Ta razlika stroškov končno pomeni pomembno prednost tehnologije B. Primerjava skupnih stroškov Na grafu prilagodljivosti je prikazano gibanje stroškov pri delu in pri nastavitvah. Iz grafov je razvidno, da je število nastavitev tehnologij lahko ključen dejavnik izbora najustreznejše tehnologije. Pri aproksimativno določeni dnevni količini proizvodnje vidimo, da je potrebno število menjav pri obsegu proizvodnje elementov za 150 oken med novejšima tehnologijama pri 5,4. To pomeni, da je pri petih ali manj nastavitvah bolj ugodna manj fleksibilna tehnologija, tehnologija C, pri šestih ali več menjavah pa tehnologija B. Če pa je nastavitev manj od treh, je še vedno bolj ugodna tehnologija A, zaradi manjših stroškov amortizacije in visoke proizvodnosti. Na skupnem stroškovnem grafu smo dobili tri točke enake sprejemljivosti Les 53(2001) 3 tehnologij in s tem tri območja, v katerih je posamezna tehnologija stroškovno najugodnejša. Ta točka enake sprejemljivosti upošteva štiri od petih osnovnih dejavnikov za izbor najustreznejše tehnologije in sicer prilagodljivost, vrednost tehnologije, proizvodnost in posredno zanesljivost v delovanju tehnoloških sistemov. Organiziranost in s tem povezani stroški vezave sredstev smo pa vzeli iz odločitvenih dejavnikov, ker so serije majhne in ne prinašajo bistvenih stroškov vezave sredstev. Do serije elementov, ki sestavljajo 28 oken, je najugodnejša tehnologija B. Od serije elementov za 28 oken pa do serije elementov za 47 oken je najugodnejša tehnologija C. Od tu naprej je pa najugodnejša tehnologija A Ce primerjamo novejši tehnologiji med seboj, lahko ugotovimo, da je tehnologija B dražja, vendar bolj prilagodljiva, zanesljivejša v delovanju in bolj proizvodna od tehnologije C. Ker pa je viden tudi trend zmanjševanja serij, imajo dražji, bolj fleksibilni tehnološki sistemi vsekakor mesto v sedanjih in prihodnjih proizvodnih procesih. Sklepi a) Na izbor najustreznejšega tehnološkega sistema za izdelovanje okenskih elementov odločujoče vplivajo stroški amortizacije, stroški nastavitve tehnologije, stroški električne energije, stroški vzdrževanja, stroški neposrednih plač in stroški komprimiranega zraka in odsesovanja. b) Izdelovalni stroški so seštevek prej omenjenih odločujočih stroškov in stroška obrabe rezil Pri preučevani seriji okenskih elementov za 25 oken je delež stroškov priprave zmogljivosti v skupnih izdelovalnih stroških pri raziskave in razvoj tehnologiji A 64 %, tehnologiji B15 % in tehnologiji C 20 %. c) Preučevani tehnološki sistemi se med seboj razlikujejo v vrednosti, v prilagodljivosti, v proizvodnosti in posredno v zanesljivosti delovanja. Točka enake sprejemljivosti upošteva vse štiri parametre in določa velikost serije pri kateri sta tehnološka sistema enako ustrezna. Točka enake sprejemljivosti med tehnologijo B in C je pri seriji 28 oken, med tehnologijo B in tehnologijo A je pri seriji 45 oken in med tehnologijo C in tehnologijo A je pri seriji 47 oken. d) Pri predpostavljenem dnevnem obsegu proizvodnje je pri tehnologiji B potrebnih vsaj 6 nastavitev tehnologij, pri tehnologiji C je ta interval med 5 in 4 nastavitvami. Tehnologija A je pa bolj ugodna od primerjanih tehnologij, če je nastavitev manj od 3 na dan. e) Stroškovno najbolj ugodna tehnologija, pri izdelovanju okenskih elementov za celotno okno hkrati brez združevanja naročil, je tehnologija B. f) Ob eventualni vključitvi v obstoječi proizvodni proces pri obstoječih proizvodnih pogojih bi stroškovno najbolj ustrezala tehnologija B ob polni izkoriščenosti razpoložljivih kapacitet, zaradi večje fleksibilnosti in večje proizvodnosti od tehnologije C. 1. F. Bizjak, Produktionsfunktion und Kostenfunktion bei flexibeler Automatisierung der Produktion, Holz als Roh-und Werkstoff 48(1990)125-128, Springer Verlag 1990 2. A. Potočnik, Vpliv prilagodljivosti posameznih tehnoloških sistemov za izdelovanje okenskih elementov na celotne stroške. Visokošolska (strokovna) diplomska naloga. Biotehniška fakulteta, Oddelek za lesarstvo, 2000 3. F. Bizjak, Kostensimulation zur Auswahl flexibeler Produktionssisteme, Simulationstechnik 13. Symposium in Weimar, 1999, stran 85-94