Экономное использование включаемых в производственный процесс ресурсов является одним из условий успешной работы промышленных предприятий. Одним из ресурсов, используемым в производственном процессе, является инструмент и технологическая оснастка. Годовые потребности в инструментах устанавливаются как по объему (в рублях по видам инструментов, например, по режущему инструменту – по резцам, фрезам, сверлам и т.д.), так и по номенклатуре (в штуках по типоразмерам).
Источниками удовлетворения годовой потребности в инструменте и оснастке предприятий являются: поставки от инструментальных заводов, кооперированные поставки другими предприятиями-смежниками и собственное производство.
Известно, что инструмент, поступающий на предприятия от инструментальных заводов, имеет, как правило, более низкую цену, чем тот же инструмент, поступающий от предприятий-смежников или изготовленный инструментальным заводом самого предприятия. Следовательно, целесообразно отказаться от собственного изготовления инструментов на предприятиях машиностроения и прочих промышленных предприятиях, на которых инструментальное производство не является основным видом производства, и приобретать весь востребованный инструмент, изготовленный инструментальными заводами. Однако практически, специализированные инструментальные предприятия не могут в желаемые сроки удовлетворить потребности всех потребителей по объемам и номенклатуре стандартных (нормализованных) и тем более специальных инструментов. Поэтому на промышленных предприятиях вынуждены организовывать собственное инструментальное производство, которое классифицируется как вспомогательный вид производства.
На предприятиях ежегодно составляются планы удовлетворения годовой потребности в инструменте и оснастке. План удовлетворения годовой потребности предприятия в инструменте и технологической оснастке, называемых ниже «инструмент», включает: специфицированную заявку на инструмент, поступающий от инструментальных заводов, номенклатурные планы кооперированных поставок инструмента смежниками и план собственного производства инструмента. Правила включения номенклатуры инструмента в планы удовлетворения годовых потребностей в инструментах могут быть различны и определяются их составителями.
При формировании вариантов планов удовлетворения потребностей в инструменте возможно варьирование величин денежных затрат за счет разницы в ценах на идентичные типоразмеры, поступающие от инструментальных заводов (поступающие по фондовым поставкам), от предприятий-смежников и изготовленные на данном предприятии.
Также возможно спланировать экономное использование различных видов дефицитных ресурсов (трудовых, материальных и других), используемых в процессе собственного изготовления инструмента, за счет получения соответствующих типоразмеров со стороны.
Оптимально составленный и реализованный план удовлетворения годовой потребности предприятия в инструменте обеспечивает снижение затрат, что, в свою очередь, снижает себестоимость выпускаемой предприятием продукции.
Таким образом, в условиях наличия ограничений на различные виды ресурсов (финансовые, трудовые, материальные и другие), используемые в процессе удовлетворения потребностей предприятия в инструменте, формирование плана удовлетворения годовой потребности предприятия в инструменте целесообразно рассматривать как оптимизационную задачу.
Качественную постановку задачи формирования оптимального плана удовлетворения годовой потребности предприятия в инструменте сформулируем следующим образом.
Пусть на очередной год известна потребность предприятия в различных типоразмерах разных видов инструмента. Возможны три источника удовлетворения годовой потребности предприятия в инструментах: инструментальные заводы, предприятия-смежники и изготовление инструмента предприятием.
Известны также цены каждого типоразмера различных видов инструмента, который можно получить со стороны и цена собственного изготовления. Объемы поставок от инструментальных заводов и предприятий-смежников ограниченны на все виды инструмента в денежном ресурсе. По номенклатуре инструмента (в штуках по типоразмерам) поставки ограничены возможностями поставщиков (инструментальных заводов и предприятий смежников).
Необходимо составить план удовлетворения годовой потребности предприятия в инструментах, который обеспечил бы достижение экстремального значения установленного критерия оптимизации при наличии ограничений по номенклатуре и объемам поставок.
В качестве критериев в данной задаче целесообразно рассматривать величину затрат на удовлетворение потребностей предприятия в инструменте в денежном выражении и величину трудоёмкости, материалоёмкости собственного изготовления инструмента.