background image

E. Michlowicz:  LP – System produkcyjny i otoczenie 

 

WYKŁAD 3 

 

SYSTEM PRODUKCYJNY I JEGO OTOCZENIE

 

 

1. System produkcyjny i jego otoczenie 
 

W przedsiębiorstwie produkcyjnym procesem, w który angażuje się najwięcej kapitału 

i który w znacznej mierze decyduje o sukcesie przedsiębiorstwa jest wytwarzanie wyrobów. 
To  właśnie  wytwarzanie  sprawia,  że  główny  strumień  materiałów  i  części  przepływa  przez 
wydziały produkcyjne przedsiębiorstwa. 

Stąd powszechnie przyjmuje się, że logistyka produkcji obejmuje wszystkie procesy, 

które  są  związane  z  zaopatrzeniem  procesu  produkcji  w  stosowne  towary  (surowce, 
materiały  pomocnicze  i  eksploatacyjne  oraz  półwyroby  i  części  z  zakupu)  i  z 
przekazywaniem 
półwyrobów oraz wyrobów gotowych do magazynu zbytu. 
   
 Według  faz  przepływu  materiałów  logistyka  produkcji  jest  zlokalizowana  między  logistyką 
zaopatrzenia i logistyką dystrybucji. 
    Właściwe  ujęcie  logistyki  produkcji  wymaga  systemowego  podejścia  do  zdefiniowania 
systemu  produkcyjnego  oraz  określenia  oddziaływań  otoczenia  bliskiego  (system 
zaopatrzenia, system dystrybucji).  
Na rysunku 1 przedstawiono przykładową strukturę logistycznego systemu produkcyjnego.  
 
W systemie wyróżniono następujące podsystemy funkcjonalne: 
 

  podsystem wytwarzania, 
 

podsystem przepływu materiałów, 

  podsystem magazynowania, 
  podsystem manipulacji, 
  podsystem przepływu narzędzi, 
 

podsystem zasilania i usuwania odpadów, 

  podsystem kontroli i diagnostyki, 
  podsystem sterowania, 
 

podsystem zarządzania. 

 
     

Podstawowymi podsystemami decydującymi o prawidłowych przepływach materiałów 

i niezbędnych informacji są podsystemy sterowania i zarządzania.  

Natomiast  podsystem  wytwarzania  jest  tym  elementem  struktury,  który  integruje 

przepływy fizyczne i informacyjne.  

Bardzo  ważnym  podsystemem  jest  podsystem  magazynowania,  w  którym  należy 

uwzględnić zarówno składowiska stanowiskowe i  magazyny międzyoperacyjne, jak również 
magazyny  buforowe  na  wejściu  materiałów  do  systemu  produkcyjnego  oraz  na  wyjściu 
produktów z systemu.  

Możliwe  sprzężenia  logistyki  produkcji  z  logistyką  zaopatrzenia  i  dystrybucji  zależą 

od  wielu  czynników  i  decyzji  produkcyjnych.  Bardzo  często  technologia  wytwarzania 
stosowana  w  przedsiębiorstwie  produkcyjnym  nie  pozwala  na  wytwarzanie  bez 
magazynowania.  Jednak  jeśli  to  możliwe,  logistyka  produkcji  powinna  proponować 
rozwiązania  bez  magazynowania  buforowego  i  minimalizować  składowiska 
stanowiskowe i międzyoperacyjne.
 

background image

E. Michlowicz:  LP – System produkcyjny i otoczenie 

 

 
   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Rys. 1. Schemat struktury logistycznego systemu produkcji

 


 


Ą 


 
 

 
 
 
 
 
 

          S 
P        T 
O       E   
D       R 
S       O 
Y      W 
S       A 
T       N 
E       I 
M     A

 

Podsystem   zasilania 

 

Podsystem usuwania  odpadów 

Podsystem 

wytwarzania

 

Podsystem 

kontroli i diagnostyki 

Podsystem 
przepływu 

narzędzi 

Podsystem 

transportu i manipulacji

 

Podsystem 

przepływu materiałów

 

Podsystem 

magazynowania

 

background image

E. Michlowicz:  LP – System produkcyjny i otoczenie 

 

 

Dla  potrzeb  logistyki  bardzo  wygodnym  opisem  systemu  produkcyjnego jest,  według 

autora, ujęcie zgodne z inżynierią zarządzania zaproponowane przez I. Durlika.  

Podstawowa definicja systemu produkcyjnego jest następująca: 

System produkcyjny jest celowo zaprojektowanym układem materialnym, energetycznym i 
informacyjnym, eksploatowanym przez człowieka i służącym do wytwarzania określonych 
wyrobów lub usług w celu zaspokojenia potrzeb konsumentów. 
 
    
Wykorzystując najprostszą definicję systemu w ujęciu teorii systemów można stwierdzić, że 
system  produkcyjny  (jak  każdy  inny  system)  jest  pewnym  uporządkowanym  zbiorem 
elementów  i  relacji  między  nimi:  SP  =  <  A,  R  >.
    Wprowadzając  do  takiej  definicji 
elementy, otrzymujemy bardziej rozwiniętą postać systemu: 
 

SP = < { X, Y, T, Z }, R > , 

gdzie: 

  X = ( x

1

, x

2

,... x

i

, ...x

n

) - elementy wejścia (materiały, części, urządzenia, energia, kapitał, 

informacje, personel), 

  Y = ( y

1

, y

2

,... y

j

, ...y

m

) - elementy wyjścia (wyroby gotowe, usługi, odpady z produkcji), 

  T = ( t

1

, t

2

,... t

k

, ...t

p

) - elementy procesu przetwarzania wektora wejścia w proces wyjścia 

(operacje  technologiczne,  transportowe,  magazynowe,  kontrolne,  usługowe);  inaczej 
elementy procesu produkcyjnego, 

  Z = ( z

1

, z

2

,... z

l

, ...z

r

) - elementy procesu zarządzania (planowanie, organizacja, sterowanie, 

kontrola), 

  R  =    R

  R

Y

    R

T

    R

Z

)  -  sprzężenia  (relacje)  materiałowe,  informacyjne  pomiędzy 

elementami (X, Y, T, Z) systemu. 
Na rysunku 2 przedstawiono schematycznie ogólną postać systemu produkcyjnego,  

z  zaznaczeniem  przykładowych  elementów  i  powiązań.  Najczęściej  przyjmowanymi 
elementami wejścia i wyjścia systemu produkcyjnego w warunkach gospodarki rynkowej są: 
    

  Elementy wektora wejścia X: 

 

1. Środki techniczne produkcji: 

*  wyposażenie technologiczne (maszyny i urządzenia), 
*  budynki i budowle, 
*  sieci energetyczne, sieci informatyczne. 

2. Przedmioty pracy: 

*  materiały i surowce, 
*  półwyroby, 
*  części. 

3. Czynniki energetyczne: 

*  woda, 
*  ciepło i czynniki oziębiające, 
*  energia elektryczna, 
*  paliwa stałe i gazowe. 

4. Czynnik ludzki: 

*  personel inżynieryjno - techniczny, 
*  personel wykonawczy, 
*  personel administracyjno - biurowy, 
*  personel zarządzający. 

background image

E. Michlowicz:  LP – System produkcyjny i otoczenie 

 

 
 
 

Rys. 2. Schemat uogólnionego systemu produkcyjnego 

5. Informacje: 

*  prognozy i informacje rynkowe, 
*  informacje o konstrukcji wyrobu i funkcjach użytkowych, 
*  informacje o jakości i koszcie własnym, 
*  decyzje związane z programem produkcji, 
*  wiedza i doświadczenia produkcyjne załogi. 

6. Kapitał: 

*  kapitał zamrożony w technicznych środkach produkcji, 
*  kapitał zamrożony w materiałach, półwyrobach i wyrobach gotowych, 
*  kapitał finansowy w kasie, bankach, u klientów, 
*  obieg kapitału i stopa dyskonta. 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                              - zasilanie materiałowe, informacyjne i energetyczne  
                              - decyzje zarządzające 
                              - sprzężenia informacyjne 
 

    

 
 
 
 
 

  Elementy wektora wyjścia Y: 

 

1. Wyroby przemysłowe  

  produkty gotowe wg oferowanego asortymentu produkcji, 
 

półwyroby. 

2. Usługi produkcyjne. 
3. Wybraki produkcyjne i surowce wtórne dla innych. 

Wejście  X 

 

 

materiały 

 

i części do  

  produkcji, 

  energia, 
  informacje, 
 

kapitał, 

  personel. 

Wyjście  Y 

 

  wyroby 

     gotowe, 

 

usługi  

     serwisowe,   

  odpady 

 

Przetwarzanie  T 

 
 

  operacje technolo- 

  giczne, transporto-

we, magazynowe,  

  kontrolne, 

  operacje 

usługowe. 

 
 

 

Zarządzanie Z 

background image

E. Michlowicz:  LP – System produkcyjny i otoczenie 

 

4. Szkodliwe odpady zanieczyszczające środowisko: odpady stałe, ścieki, hałas, ciepło. 
5. Informacje: 

 

o jakości wyrobu,  

 

rzeczywistym koszcie własnym,  

  o stanie procesu produkcyjnego, 
 

inne informacje wyjściowe z systemu bądź pozostające w systemie dla następnych cykli 
produkcyjnych. 
 

Relacje, sprzężenia, powiązania materiałowe, energetyczne i informacyjne umożliwiające 

funkcjonowanie  systemu produkcyjnego są następujące:

 

 
1. W odniesieniu do fizycznego przepływu materiałów i części od magazynów wejściowych 

(logistyka zaopatrzenia) do magazynu wyrobów gotowych (logistyka dystrybucji): 

 

zsynchronizowanie  w  czasie  wszelkich  dostaw,  aby  skrócić  do  minimum  czas 
oczekiwania materiału na dalsze przetwarzanie lub montaż, 

 

zapewnienie  właściwych  środków  transportu  i  innych  ułatwiających  magazynowanie 
oraz wyszukiwanie potrzebnych w danej chwili materiałów, czy półwyrobów, 

 

obniżenie do minimum strat transportowych i magazynowych, tj. zaprojektowanie takiej 
struktury  przepływu,  która  minimalizuje:  długość  dróg  transportowych,  przeładunki  i 
pracochłonność przeładunków. 

2. W odniesieniu do instalacji energetycznych i innych instalacji przemysłowych: 

 

zapewnienie  dostawy  czynników  (mediów)  zgodnie  z  wymaganiami  procesu 
produkcyjnego, poprzez właściwe sieci i instalacje, 

 

zneutralizowanie  i  utylizacja  odpadów  ciekłych,  gazowych  i  stałych,  aby  uniknąć 
zanieczyszczenia środowiska, 

 

zapewnienie stałego pomiaru zużycia i automatycznego sterowania natężenia strumieni 
czynników energetycznych. 

3. W odniesieniu do systemu informacyjnego

 

selekcja  informacji  („szum  informacyjny”)  i  wyodrębnienie  informacji  istotnych  z 
punktu widzenia podstawowych celów zarządzania, 

 

zaprojektowanie powiązań informacyjnych (kanałów przepływu informacji) właściwych 
dla  wymagań  logistyki  procesu  produkcyjnego  i  procesu  podejmowania  decyzji  w 
obrębie wszystkich poziomów i funkcji zarządzania we właściwym czasie, 

 

dobór  sprzętu  komputerowego  (hardware)  i  oprogramowania  (software)  stosownie  do 
liczby przetwarzanych informacji, zakresu i wymaganego czasu. 

     Z teorii systemów wiadomo, że każdy system działa w określonym otoczeniu. Dla potrzeb 
badania systemów określa się najczęściej tylko oddziaływanie tzw. otoczenia bliskiego.  
W rozważaniach teoretycznych dodatkowo ustala się oddziaływania tzw. otoczenia dalekiego
A  zatem  rozważając  teoretycznie,  funkcjonowanie  systemu  produkcyjnego  odbywa  się  w 
podwójnym otoczeniu: 

  otoczenia  bliskiego  (otoczenie  stopnia  pierwszego)  -  jest  to  system  przedsiębiorstwa,  w 

którym wyodrębniono system (podsystem) produkcyjny, 

  otoczenia dalekiego (otoczenie stopnia drugiego) - jest to system, w ramach którego działa 

przedsiębiorstwo (region, kraj). 

 

Na  rysunku  3  przedstawiono  główne  oddziaływania  otoczenia  bliskiego  i  dalekiego  na 

system produkcyjny. 

 

background image

E. Michlowicz:  LP – System produkcyjny i otoczenie 

 

 

W  sytuacji  nadal  zachodzących  w  Polsce  przemian  rynkowych  uwzględnianie 

otoczenia dalekiego jest niezwykle istotne. 

            

                                                                                                       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Cele działania i produktywność systemu produkcyjnego 
 
       W zakresie celów działania systemu produkcyjnego najczęściej wymienia się obecnie się 
trzy podstawowe cele tych systemów: 

 

jakość i nowoczesność produktów, 

 

wzrost produktywności, 

 

obniżka kosztów własnych wytwarzania produktów. 

   
    Wynikiem tak sformułowanych celów działania systemu produkcyjnego jest  zysk, który w 
warunkach rynkowych decyduje o sukcesie przedsiębiorstwa. Zysk Z zależny jest od  relacji 
sumy kosztów stałych i zmiennych do zmiennych dochodów: 

 

 

Poziom ekonomiki 

Regulacje 

państwowe 

Poziom 

techniki 

Konkurencja 

Finanse 

Marketing 

Personel 

Poziom techniki 

System 

produkcyjny

 

Zaopatrzenie 

Dystrybucja 

Koszty  

księgowość 

Badania 

rozwój 

Środowisko 

naturalne 

Środowisko 

społeczno- 

polityczne 

Otoczenie  dalekie

 

Otoczenie bliskie

 

 

Rys. 3. Otoczenie systemu produkcyjnego 

background image

E. Michlowicz:  LP – System produkcyjny i otoczenie 

 

 Z = D - ( K 

st 

 + K 

zm

   jp ) 

gdzie: 
Z - zysk, 
D = (jp   c  -  K

u

)  - zmienne w czasie dochody ze sprzedaży wyrobów lub usług, 

st 

 - koszty stałe, 

zm 

 - koszty zmienne, 

jp - liczba jednostek produkcji lub usług, 
c - cena zbytu jednostki produkcji lub usługi, 

 - koszty utylizacji odpadów produkcyjnych i ochrony środowiska, także koszty braków i 

reklamacji.

 

 
    Dla  oceny  działania  przedsiębiorstwa  produkcyjnego  w  Polsce,  a  także  w  wielu  innych 
krajach  przyjmuje  się  wskaźnik  (kryterium)  wydajności.  Jednak  obecnie,  w  krajach 
rozwiniętych przemysłowo, niemal powszechnym kryterium oceny funkcjonowania systemów 
produkcyjnych jest produktywność.  
    Najczęściej  produktywność  jest  mierzona  ilorazem  wyjścia  Y  z  systemu  do  wejścia  X  do 
systemu, 
czyli wynika stąd, że może być wyrażana w różnych jednostkach. 
    Wektory wejścia X i wyjścia Y muszą być mierzone i wyrażane w tych samych jednostkach 
(np.  godzinach,  sztukach,  walorach  pieniężnych  lub  bardziej  złożonymi  miernikami 
naturalnymi lub umownymi). 
 
Podstawowy miernik produktywności P: 
 
                                               Y                       ( efekt ) 
                                 
 =                    =  
                                               X                     ( nakłady ) 
                                         
 Często stosuje się pojęcie produktywności cząstkowej
 
                                                Y 
                                 
P

cz

  =                 ;   np. [ton blachy karoseryjnej / 1000 $ nakładu] 

                                                X

cz

 

 
 
 

Produktywność charakteryzuje poziom technologiczny wytwarzania oraz metody 

organizacji produkcji i zarządzania. 
 
    Określone poprzednio dochody D, koszty K, jak i zysk Z są wielkościami dynamicznymi i 
zależą od wielu czynników związanych z funkcjonowaniem systemu produkcyjnego.  
   Często  do  oceny  produktywności  wykorzystuje  się  cząstkowe  mierniki  produktywności. 
Przykładowo  w  Stanach  Zjednoczonych,  Biuro  Statystyki  Pracy  stosuje  powszechnie 
następujący wskaźnik produktywności: 
 

P

cz

 = Y

e

 / X

5

 ;  

 
 tj. iloraz całkowitego efektu ekonomicznego Y

e

 (przychody netto) i czasu pracy zużytego na 

produkcję przez wszystkie grupy zatrudnionych (także grupy nieprodukcyjne). 
 

background image

E. Michlowicz:  LP – System produkcyjny i otoczenie 

 

Inne stosowane wskaźniki produktywności zestawiono w tablicy 1. 
 

Tab. 1. Przykładowe wskaźniki produktywności  

 

Nazwa  miernika 

 

 

Przykłady  wymiarowania 

 

Produktywność pracy 

 

sztuk  wyrobów  (ton)  na  roboczogodzinę  wszystkich 
zatrudnionych w zakładzie, 

 

sprzedaż (w zł, $) na jednostkę kosztu pracy wszystkich 
zatrudnionych  (tj.  fundusz  płac  +  podatki  od  płac  + 
koszty socjalne). 

Produktywność maszyn  
i urządzeń 

 

sztuk wyrobów (ton) na dysponowaną maszynogodzinę, 

 

wartość  produkcji  (zł,  $)  na  jednostkę kosztu  postoju  i 
pracy maszyn. 

Produktywność kapitału 

  liczba  jednostek  wyrobów  (ton)  na  jednostkę  nakładu 

(zł,$), 

 

wartość sprzedaży na jednostkę nakładu (zł, $), 

 

wartość  spływu  produkcji  gotowej  do  magazynu  na 
jednostkę  zamrożonych  środków  obrotowych  w 
materiałach 

zapasach 

danym 

okresie 

kalendarzowym. 

Produktywność energii 

  liczba jednostek wyrobów (ton) na 1 kW (zainstalowaną 

liczbę kW), 

 

liczba jednostek wyrobów (ton) na  1 kWh, 

 

liczba jednostek wyrobów na jednostkę opłat za energię. 

 
    Tak  charakteryzowana  produktywność  jest  wskaźnikiem  umożliwiającym  poszczególnym 
przedsiębiorstwom wzajemne porównywanie się.  
 
3. Podstawowe cechy systemów produkcyjnych 
 
    W  celu  zaprojektowania  logistycznego  systemu  produkcji  niezbędna  jest  podstawowa 
wiedza  z  zakresu  inżynierii  produkcji,  a  więc  znajomość  elementów  składowych  procesów 
produkcyjnych  i  wytwórczych,  typowych  struktur  i  modeli  przepływów  materiałów  w  tych 
procesach, a także typowych modeli organizacji tych przepływów. 
    Aktualnie,  bazując  na  uogólnionym  modelu  systemu  produkcyjnego  przedstawionego  na 
rysunku  2,  przyjmuje  się,  że  proces  produkcyjny  to  proces  transformacji,  czyli 
przekształcania  wektora  wejścia  X  systemu  produkcyjnego  w  wektor  wyjścia  Y  tego 
systemu

    Z takiej definicji wynika, że proces produkcyjny ma miejsce tam, gdzie: 

 

występuje szeroko pojęta produkcja (przemysł, budownictwo, rolnictwo),  

  mamy  do  czynienia  ze  sferą  usług  związanych  z  działalnością  przemysłową,  budowlaną, 

czy rolniczą (remonty maszyn, utylizacja odpadów), 

  realizowane jest wytwarzanie „software”, przetwarzanie i przesyłanie informacji. 

   
W literaturze anglojęzycznej także wyróżnia się: 
- proces produkcyjny (production), 
- proces wytwórczy (manufacturing). 

background image

E. Michlowicz:  LP – System produkcyjny i otoczenie 

 

 

 
    Proces  produkcyjny  (production
)  -  
to  działalność  producenta  dostarczającego  wyroby  na 
rynek  (są  to  tradycyjne  wyroby  przemysłowe  i  usługi,  ale  także  programy  komputerowe, 
telewizyjne, radiowe). 
    Proces  wytwarzania  (manufacturing)  -  jest  rozumiany  jako  wytwarzanie,  produkcja, 
wytwórczość polegająca na przemysłowym przetwarzaniu surowców i półwyrobów na wyroby 
przeznaczone na rynek. 
 A zatem proces wytwarzania jest tylko częścią procesu produkcyjnego. W skład procesu 
produkcyjnego wchodzą najczęściej: 

  proces wytwarzania, 
 

proces dystrybucji i obsługi klienta, 

  proces przygotowania produkcji. 

 
Warunkiem  koniecznym  zaistnienia  procesu  produkcyjnego  jest  zatem  przepływ 
materiałów, informacji, kapitału, czynników energetycznych, ludzi (personelu).
 
 
   Podstawowymi cechami procesu produkcyjnego są: 

 

celowość (system produkcyjny jest celowym systemem działaniowym), 

 

dynamika (zmienność wielu składników procesu w czasie działania), 

 

ekonomiczność (w gospodarce rynkowej system nie jest nastawiony na produkowanie, lecz 
na maksymalizowanie zysku z realizowanego działania). 

Strukturę i powiązania wzajemne tak rozbudowanego procesu produkcyjnego przedstawiono 
schematycznie na rysunku 4. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Proces produkcyjny

 

 

Proces przygotowania 

produkcji 

Proces dystrybucji 

i obsługi klienta 

Proces  

wytwarzania 

Proces wytwórczy 

podstawowy 

Proces wytwórczy 

pomocniczy 

Proces wytwórczy 

obsługowy 

Rys. 4. Struktura procesu produkcyjnego 

background image

E. Michlowicz:  LP – System produkcyjny i otoczenie 

 

10 

4. Rodzaje strat w systemach produkcyjnych  - „7 MUDA”   

(z jap.  marnotrawstwo, strata) 

Jednym  ze  sposobów  zmniejszania  strat  zysków  jest  obniżanie  strat  w  systemach 

produkcyjnych. Stratą są wszystkie te czynności lub operacje na produkcie, które nie dają nam 
zysku, a generują dodatkowe koszty pracy lub energii, zmniejszają nam wolną powierzchnie 
magazynową, generują wadliwe sztuki itp. - nie powiększają wartości dodanej. 

 

Aspekt ekonomiczny: 
 

ZYSK   =   SPRZEDAŻ   -    KOSZTY 

 

 

Straty w systemach produkcyjnych (7 MUDA): 

Straty nieprodukcyjne (7 Muda) to najczęściej: 
 
1. Nadprodukcja (overproduction) - wytwarzanie produktów bez zamówienia klienta.  

2. Czekanie (waiting) - bezczynne oczekiwanie ludzi i maszyn na opóźnione dostawy. 

3. Transport (transportation) - niepotrzebny transport materiałów. 

4. Nadmiernie rozbudowany proces (overprocessing) - zbyt duże czasy wykonania operacji 

procesu przepływu materiałów. 

5. Nadmierne zapasy (inventory) - zapasy materiałowe większe niż absolutne minimum. 

6. Zbędne ruchy (motion) - bezproduktywne przemieszczanie (np. ludzi). 

7. Brak jakości (rework) - produkty wymagające naprawy czy korekty.