Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ существующих методов и моделей расчета и прогноза себестоимости продукции
1.1. Анализ приемов моделирования процессов материального производства 9
1.2. Исследование методик моделирования затратного механизма на промышленном предприятии 16
Выводы 27
2. Системный анализ себестоимости продукции промышленного предприятия 29
2.1. Основные источники формирования себестоимости и классификация затрат на производство 30
2.2. Анализ методик калькулирования: ... 50
2.3. Функциональная схема калькулирования себестоимости 59
Выводы 63
3. Методология динамического прогноза себестоимости продукции и алгоритмы идентификации 65
3.1. Структурирование и формализация задач моделирования 65
3.1.1. Формализация структуры промышленного предприятия. 66
3.1.2. Математические модели прогноза себестоимости продукции 72
3.2. Алгоритмы идентификации моделей 81
3.2.1. Идентификация множественной логико-концептуальной модели промышленного предприятия 81
3.2.2. Структура формирования нелинейностей динамического прогноза себестоимости 99
3.2.3. Параметрическая идентификация математических моделей прогноза себестоимости
Выводы 115
4. Разработка моделей и алгоритмов автоматизированной системы управления себестоимостью продукции Артемовского завода ОЦМ . 118
4.1. Системный анализ характеристик Артемовского завода ОЦМ как объекта управления 118
4.2. Разработка моделей прогноза себестоимости 127
4.3. Постановка и формализация задачи управления себестоимостью . 140
4.4. Синтез алгоритма системы управления себестоимостью продукции АЗОЦМ 142
4.5. Разработка программного обеспечения и численное исследование алгоритма 146
Выводы 155
Заключение 157
Литература 161
Приложение 1 174
Приложение 2 177
Приложение 3 189
Приложение 4 191
- Анализ приемов моделирования процессов материального производства
- Основные источники формирования себестоимости и классификация затрат на производство
- Структурирование и формализация задач моделирования
- Системный анализ характеристик Артемовского завода ОЦМ как объекта управления
Введение к работе
Актуальность работы. В современных условиях переходного периода смены формы собственности на средства производства промышленные предприятия столкнулись со значительным падением объемов производства, дефицитом оборотных средств, резким подорожанием энергоресурсов. Инфляционные процессы, курсовые колебания валюты и, соответственно, банковских ставок, неопределенность в формировании портфеля заказов определяют нестационарный характер процессов экономико-хозяйственной деятельности. В этих условиях актуальным является разработка инструментария динамического прогноза и управления затратным механизмом, что позволит в ритме с производственным процессом определять ценовую политику предприятия, оценивая прибыльность динамических изменений позиций портфеля заказов.
Целью данного исследования является системный анализ затратного механизма предприятия, формирование методологии динамического прогноза себестоимости продукции, применение разработанной методики для синтеза моделей и алгоритмов системы управления себестоимостью для Артемовского завода обработки цветных металлов (АЗОЦМ).
Реализация поставленной цели включает в себя:
Анализ приемов моделирования процессов материального производства
Моделирование процессов материального производства представлено следующими основными направлениями: - комбинаторные модели; - статические модели; - динамические модели. . Комбинаторные модели представлены работами, содержащими приемы и методы формализации схем технологических процессов на промышленном предприятии и соответствующие им алгоритмы. Промышленное предприятие представляется, как правило, в виде совокупности блоков или звеньев с определенными свойствами и заданными входами и выходами, отражающими специфику производства. В таких структурных моделях в качестве блоков выступают производственные подразделения предприятия. Промышленное производство отображается в виде системы отдельных элементов [64], производительность которых определяется плановым выпуском продуктов. При этом вся совокупность математических моделей этих элементов разбивается на одно-продуктовые, двух продуктовые и трех продуктовые, а любая математическая модель подсистемы производства в целом получается путем их комбинирования. Предполагается, что качество продукции, количество ручного труда и стоимость единицы сырья является функцией от количества используемых роботов, а стоимость единицы продукции функцией качества [64]. Эти функции представлены статическими зависимостями, не отражающими динамику экономических процессов, в силу чего их применение в настоящее время не может дать адекватных результатов. Имеется также модель многоступенчатого производственного процесса, представляющая предприятие в виде системы блоков, которыми являются его структурные подразделения. При известной себестоимости продукции в каждом из блоков ставится задача линейного программирования для определения их загрузки с минимизацией себестоимости продукции [126]. В модели не учитывается зависимость себестоимости единицы продукции от объемов ее производства. Такой подход может иметь место только при условии, что доля условно-постоянных затрат в структуре себестоимости очень мала. В современных условиях, при значительном падении объемов производства, данная модель не является адекватной. Разработана методика, позволяющая на основании экспресс-обследования построить структурную модель предприятия, предназначенную для имитации динамики процесса производства [59].
Приемы комбинаторики используются в моделях [54, 100], где производство представляется в виде совокупности блоков, образующих направленную сеть. Узлами сети выступают некоторые состояния, события, а дугами изображаются действия, приводящие к изменению состояния. В [118] у блоков выделяются входы двух типов - с запасами и без запасов. В рамках этой же методологии для задач оперативного управления и календарного планирования предлагается модель цеха, где производственное звено цеха является элементарным модулем и представляет собой систему «человек-станок» [34]. Работы [65,129] используют для описания производственных систем аппарат сетей Петри.
При совместном использовании приемов комбинаторики и теории массового обслуживания, производство рассматривается как совокупность процессов изготовления, обслуживания и управления [53]. Их результаты, т.е. продукты или услуги, могут, быть промежуточными или конечными. Производственная система представляется в виде графа, на котором различаются звенья (позиции формирования продуктов) и связи, описываемые удельными коэффициентами внутрипроизводственного потребления входящих продуктов (исходные ресурсы и промежуточные продукты) на единицу образуемых. Для каждой позиции производственного процесса выделяются локальные и нарастающие затраты в денежном выражении; затраты вспомогательного производства оцениваются при помощи вероятностных методов.
Структурный подход к моделированию позволяет создать модель промышленного предприятия, инвариантную относительно его производственной структуры. Однако эти модели не рассматривают декомпозицию затрат, в силу чего они не могут быть использованы в современных прогнозах себестоимости.
Статические модели процесса материального производства включают в себя имитационные модели и модели линейного программирования. Имитационные модели применяются для описания процессов производства дискретного и непрерывного типа [14, 60]. Они использовались в условиях производства, основой которых является одноканальная, одно-фазовая система массового обслуживания, имитирующая прохождение требований [78]. Непрерывная имитационная модель экономики предприятия позволяет прогнозировать технико-экономические показатели производства в зависимости от вариантов распределения ресурсов [29]. Недостатком рассмотренных моделей является то, что они могут быть применены только для промышленных предприятий с последовательной технологической схемой.
Модели линейного программирования производства являются наиболее распространенными при решении задач планирования на промышленном предприятии. Целевые функции реализуют критерии максимума прибыли [18,27], минимизации материальных и денежных затрат [122], уменьшения времени простоев оборудования [128] и т.п. В качестве ограничений выступают объемы запасов [35], фонды рабочего времени [37], производственные мощности оборудования, объемы плановых заданий [107] и д.р. В ряде случаев данные модели преобразуются в статистические, рассматривая часть коэффициентов целевой функции или ограничений как случайные величины [65]. В работе [102] представлена модель многоэтапного производства в виде многоиндексной задачи линейного программирования, решаемой симплекс-методом. Целевая функция минимизирует суммарные капиталовложения при выполнении производственной программы. В рамках линейного программирования также нашли применение матричные модели [12І]. Матричные модели используются при обработке больших массивов информации.
Основные источники формирования себестоимости и классификация затрат на производство
Основу формирования себестоимости составляет процесс материального производства, в ходе которого под воздействием средств труда (овеществленный труд) и живого труда происходит превращение предметов труда (материальных ресурсов) в готовую продукцию. Себестоимость, как экономическая категория, характеризует процесс материального производства на конкретном предприятии и включает в себя возникающие при изготовлении продукции затраты средств труда, издержки на оплату живого труда и передаваемую обществу в виде налогов часть прибавочного продукта (отчисления на социальное страхование, плата за загрязнение окружающей среды и т.п.), для возмещения этих затрат в процессе воспроизводства [105]. Себестоимость промышленной продукции (работ, услуг) представляет собой текущие затраты предприятия на ее производство и сбыт, выраженные в денежной форме [38]. Методология исчисления показателя себестоимости требует проведения группировки и классификации издержек материального производства по ряду признаков.
Затраты, отнесенные на производственное подразделение, необходимо распределить между видами его продукции (блок 2 рис. 2.1). Поскольку в общем случае продукция подразделения включает в себя как собственно годную продукцию, так и брак (окончательный и исправимый), попутную продукцию и возвратные отходы, то из перечисленных видов продукции выделяются объекты калькулирования и выбираются их калькуляционные единицы, после чего осуществляется распределение между ними затрат данного подразделения. В зависимости от технологии и характера производства объектами калькулирования могут быть [81]: - продукты или комплексы продуктов полной или частичной готовности; - изделия или полуфабрикаты, группы однородных изделий или индивидуально вырабатываемые единичные изделия; - виды работ или услуг.
Выбор объектов калькулирования для производственного подразделения определяется потребностями задачи управления себестоимостью, а также характером производства на данном подразделении. Характер производства отражает уровень специализации подразделения, объем производства и устойчивость номенклатуры выпускаемой продукции. Принято выделять следующие три основных типа производства: массовый, серийный и единичный !].
Массовый тип характеризуется большим объемом выпуска продукции при одинаковых условиях ее производства. Характеристики изделий, исходных материалов, технологических схем и режимов обработки, применяемого оборудования остаются постоянными. Затраты обычно строго нормируются и являются относительно постоянными. Объектами калькулирования являются виды ассортимента и группы продукции [8,9].
При серийном характере производства выпуск продукции осуществляется в виде ограниченной серии и основные условия неизменны только при изготовлении данной серии изделий. При переходе на изготовление продукции иной серии осуществляется переналадка оборудования, что требует регламентирования запуска предметов труда в производство. Для данного типа характерны значительные запасы незавершенного производства, нормы затрат менее постоянны, они изменяются в зависимости от используемого оборудования, технологической организации производства и т.п. Объектами калькулирования являются виды ассортимента, группы видов продукции и отдельные серии изделий [8,9].
Единичное производство характеризуется широкой номенклатурой продукции и малым объемом ее выпуска. Изготовление каждого вида продукции связано с проведением соответствующей технической и организационной подготовки. Объектами калькулирования являются отдельные заказы на продукцию. Планирование и прогноз затрат для данного типа производства представляет значительные трудности и не дает достоверных результатов [10].
Отнесение промышленного предприятия в целом к тому или иному типу производства носит условный характер, так как, во-первых, на каждом предприятии встречается сочетание различных типов производственных процессов, а во-вторых, в условиях значительного падения объемов производства его серийность во многом определяется содержанием портфеля заказов.
Опираясь на тип производства и номенклатуру изготавливаемой продукции, для производственного подразделения выделяется множество Qi объектов калькулирования и для каждого qa є Qt определяется совокупность затрат Z а с; Zi , связанных с его производством. Затем издержки из множества Z й классифицируются по видам затрат, по отношению к процессу производства, по способу отнесения на себестоимость, по связи с объемом производства и по календарным периодам (см. блоки 3-7 рис. 2.1).
Группировка издержек, относящихся на некоторый объект калькулирования производственного подразделения, по видам затрат представлена на рисунке 2.6. Как видно из этого рисунка , вся совокупность затрат предметов труда, средств труда и живого труда, связанных с процессом производства объекта калькулирования qa є Qt , группируется по элементам затрат либо по калькуляционным статьям.
Структурирование и формализация задач моделирования
Составными частями предлагаемой методологии прогноза себестоимости являются [47,48]: - формализованная в виде множественной логико-концептуальной модели структура предприятия и процесс материальных превращений сырья в готовую продукцию; - динамические модели затратного механизма, . сопровождающего превращение исходного материала в готовую продукцию и определяющего ее себестоимость. Формализация структуры промышленного предприятия, процесса материальных превращений и классификации затрат осуществляется при помощи аппарата теории множеств для предприятия, как многоуровневой производственной системы. Она представлена в виде логико-концептуального описания декомпозированного предприятия с заданием основных качественных характеристик процесса материальных превращений и калькулирования себестоимости для производственных подразделений и связей между ними [48]. Структура предприятия формализуется в виде множества А производственных подразделений (см. 2.1). Как отмечалось выше, элементы этого множества подразделяются на конечные (подмножество А а А ) и промежуточные. В основе этой классификации производственных подразделений для конкретного предприятия лежат допущения: 1) Структура подразделения не содержит центров ответственности затрат. Под центром ответственности затрат подразумевается подразделение предприятия, на котором осуществляется учет затрат, контроль и управление себестоимостью продукции [81]. 2) Внутри производственного подразделения отсутствуют промежуточные запасы незавершенного производства. 3) Длительность технологического цикла производства продукции постоянна относительно нормативов. Для каждого производственного подразделения определяется совокупность качественных характеристик материальных превращений и калькулирования себестоимости. Их перечень приведен на рисунке 3.1.
Для производственного подразделения а є А определяются следующие характеристики материальных превращений: Rj - множество видов ресурсов (блок 1.1); Производственное подразделение afmeA V і г V Характеристики материальных 2 Характеристики калькулирования превраї цений себестоимости Мноя ество Множество 1.1 видов - 2.1 объектов - ресурсов /?, калькулиро вания Q t Множество Множество - 1.2 видовполуфабрикатов В t - 2.2 статей себестоимости Множество Множества - 1.3 видов продукции - 2.3 затрат SMU,sPi.sii Рис. 3.1 - Совокупность характеристик материальных превращений калькулирования себестоимости Bt - множество полуфабрикатов (блок 1.2); Pt - множество видов продукции (блок 1.3). Перечисленным множествам свойственны следующие связи (справедливы только для а А ): Ptk с (J Р/+1 J-.OJ є Л, (3.1) U Rkj+l = U РГ и R j:aj є Л, J-.OJ є Л, (3.2) ( и Г)П( ир/+ )П«ил ) = 0 азі j-.ctj ЄАІ у. а еАі Выражения (3.1) и (3.2) фиксируют тот факт, что производство видов продукции промежуточного подразделения я,"1 осуществляется только подразделениями из множества At , а ресурсы, потребляемые при этом, производятся внутри данного подразделения или поступают извне. Равенство (3.3) определяет требование различать (в силу отличия механизма формирования себестоимости) те виды продуктов, которые производятся и потребляются подразделениями из множества At и те, которые получаются или передаются другим подразделениям, даже если физически они идентичны. Виды продуктов, производимые и потребляемые подразделениями из множества At , образуют множество Bt полуфабрикатов: В, = U РГ \ РЇ (3.4) ,.. 4 +1 х _ лк J-.Qj Є Л, km Очевидно, что если а є А = Bt = 0 Для производственного подразделения определяются следующие характеристики калькулирования себестоимости: Qi - множество объектов калькулирования (блок 2.1 рис. 3.1); St - множество статей калькуляции (блок 2.2); SMl, SPj , SI-, - соответственно множества видов прямых материальных затрат, прямых нематериальных затрат и косвенных затрат для каждого qa є Qt (блок 2.3). В качестве элементов множества Q, с {Вt U Pt ) выступают те виды продуктов, себестоимость которых калькулируется и их движение в ходе процесса производства не является циклическим. Связи объектов калькулирования данного подразделения а с объектами калькулирования других производственных подразделений задаются равенствами: Qt 1 П Р," = Qf П Р," (3.5) ёГ П Є = 0 (з.б) Условия (3.5) и (3.6) означают, что виды продукции подразделения а, являющиеся объектами калькулирования на к-1 уровне декомпозиции, входят во множество Qj , а те виды продуктов, которые не являются объектами калькулирования на к-\ уровне структуры предприятия, не являются ими и на к-оы. С km каждым производственным подразделением а, связано множество статей калькуляции S, . Виды затрат Zu в результате их группировки по статьям калькуляции для каждого объекта калькулирования образуют множества SZa издержек (см. 2.1). В соответствии с рис. 2.19, данное множество представляется в виде: szi=SMi sPiusii (3.7) Принимая во внимание сделанные допущения о конечных подразделениях, если а А = SMtl =0 для всех qtl є Qt . С каждым видом прямых материальных затрат из SMa связан некоторый вид продукта из Pt U R- , потребление которого и составляет сущность данного вида издержек. Множества SMa образуют множество SMt статей прямых материальных затрат данного подразделения по правилу: SM = [JSM к 4l Qf а (3.8) к отк г- апк Аналогично множества SPa и SIa образуют соответственно множества SPt прямых нематериальных затрат и множество SIt статей косвенных затрат данного подразделения: SP.k = (J SPak 9i Qt (3.9) si-= \J si qi Qf (3.10) Учитывая возможность связи калькулирования себестоимости одних объектов калькулирования с себестоимостью других, для множества Qt необходимо зафиксировать порядок очередности расчета себестоимости.
Системный анализ характеристик Артемовского завода ОЦМ как объекта управления
Артемовский завод ОЦМ предназначен для изготовления круглого и плоского проката из цветных металлов и их сплавов. Номенклатура продукции, которую способен производить завод, содержит около 8000 наименований изделий, объединенных в 63 технологические группы (см. таблицу П.1.1.). Анализ характеристик данного предприятия в задаче управления себестоимостью продукции включает исследование: - структуры основного производства АЗОЦМ; - методики решения задач планирования производства и калькулирования себестоимости, существующей на предприятии. Структура основного производства предприятия представлена на рисунке 4.1. Она содержит цеха: - литейный (блок 1); - круглого проката (блок 2); - плоского проката (блок 3).
В прессовом отделе полученные из литейного цеха слитки прессуются и направляются в остальные отделы цеха для дальнейшей обработки. Волочильный отдел предназначен для изготовления прутков, труб Л63 средних размеров (0 20-50 мм), труб медных (0 31-55 мм). В отделении проката и волочения производятся трубы латунные сплавов Л90 и ЛС59-1. На участке медных труб изготавливают трубы медных сплавов диаметром менее 30 мм. В отделении мелких прутков и проволоки выпускают мелкие прутки (0 до 20 мм) и проволоку. В условиях спада производства (сокращение как объемов, так и видов ассортимента) особенностью функционирования цеха №2 является отсутствие промежуточных запасов незавершенного производства и относительно небольшие потери времени на переналадку оборудования (не более 7% общего времени работы). Аналогичная ситуация наблюдается и в цехе № 3 (производит продукцию групп 5-10 таблицы 4.1), в структуре которого выделены ленточный отдел (блок 3.1) и листовой отдел (блок 3.2). Порядок функционирования перечисленных отделов цехов 1-3 регулируется производственной программой предприятия.
Функциональная схема планирования производства на АЗОЦМ представлена на рисунке 4.2. Исходной информацией при составлении производственной программы является совокупность договоров с потребителями, заключенных планово-сбытовой службой (блок 1).
В конце текущего квартала (месяца) эти договора поступают в планово-экономический отдел (блок 2), где из позиций договоров, по которым произведена предоплата либо поставлено давальческое сырье, формируется портфель заказов предприятия на следующий квартал с разбивкой по месяцам (план на каждый следующий месяц пересматривается в зависимости от поступивших договоров). Для портфеля заказов при помощи нормативно-балансового метода (см. 1.2) отделом составляется плановая калькуляция себестоимости продукции. Себестоимость каждого вида продукции рассчитывается как сумма издержек по статьям прямых затрат (издержки по статье прямых переменных затрат определяются произведением объема производства и нормы этих затрат на единицу данной продукции (тонну) из прошлого месяца) и доли в косвенных затратах предприятия, величина которых определяется из плановых смет. Косвенные расходы распределяются между видами продукции пропорционально прямой заработной плате производственных рабочих. На основе этой оценки себестоимости формируются оптовые цены на продукцию. Затем месячная производственная программа передается в цеха круглого и плоского проката, а также в отдел материально-технического снабжения.
В цехе круглого проката (блок 3) в соответствии с минимальными транзитными нормами проводится разбивка месячной программы по суткам и составляется график планово-предупредительных ремонтов. На их основе формируется график потребления слитков, который для согласования передается в цех № 1. Планирование заданий для каждой из трех смен цеха осуществляется каждый день непосредственно перед началом работы, опираясь на суточный план и невязки план-факт. Для цеха плоского проката (блок 4) планирование производства осуществляется по аналогичной методике.
На основании графиков поставки слитков для цехов 2 и 3 литейный цех (блок 5) формирует свою месячную производственную программу с шагом квантования сутки. Потребности в сырье цех согласовывает с отделом материально-технического снабжения (блок 6), который заключает соответствующие договора с поставщиками.
Рассмотренная система планирования имеет следующие недостатки: 1) Планирование производства не опирается на оценку затратного механизма предприятия. Себестоимость рассчитывается на основе интегральных показателей месячного плана независимо от организации посуточного и посменного его выполнения.
2) При составлении плановых калькуляций используется нормативно-балансовый метод (см. 1.2), который в условиях переходных экономических процессов не дает надежных результатов. Поэтому отклонение плановой себестоимости от фактической в настоящее время составляет 10-15%, что часто приводит к сокращению объемов прибыли.
3) Производственные программы цехов круглого и плоского проката не сбалансированы по видам потребляемых слитков, что дестабилизирует работу литейного цеха, приводит к частым переналадкам и увеличению себестоимости продукции.
Перечисленные недостатки определяют актуальность разработки системы управления себестоимостью продукции для Артемовского завода ОЦМ. Постановка задачи имеет вид: разработать алгоритм автоматизированной системы управления, осуществляющей посуточное планирование и оперативное перепланирование выпуска продукции цехами АЗОЦМ таким образом, чтобы общие затраты предприятия по выполнению производственной программы были минимальными.
С целью решения поставленной задачи необходимо разработать модели прогноза себестоимости продукции АЗОЦМ, поставить и формализовать задачу управления затратами.
