Тема 15: Оперативное управление исполнением плана производства

 

Оперативное управление исполнением плана производства) — это система для использования данных из цеха для ведения и сообщения данных о состоянии производственных заказов и рабочих центров. Основными функциями оперативного уп­равления исполнением плана производства являются:

1. Назначение приоритета каждому производственному за­казу.

2. Ведение данных об объеме незавершенного производства.

3. «Доставка» информации о состоянии производственных заказов в офис.

4. Обеспечение фактическими результатными данными для целей управления производственными мощностями.

5. Обеспечение данными о количестве изделий по местам хранения и производственным заказам в целях учета за­пасов в незавершенном производстве и бухгалтерского учета.

6. Обеспечение критериев оценки эффективности работы, использования рабочего времени и производительности рабочих и оборудования.

Основными функциями оперативного управления испол­нением плана производства являются:

· запуск заказов в производство в соответствии с разрабо­танным календарным планом;

· сбор данных о состоянии заказов (их текущее состояние, причины отклонения выполнения производственных за­казов от графика, своевременное закрытие заказов при их выполнении);

· мониторинг и управление длительностью производ­ственного цикла для производственных заказов;

· формирование приоритетов заказов на основе разрабо­танных критериев;

· планирование производственной мощности для каждого рабочего центра на подробном уровне;

· управление очередями заказов к рабочим центрам на ос­нове управления приоритетами производственных зака­зов и незавершенным производством.

Следует отметить, что все эти функции неразрывно связаны между собой. Вообще говоря, мониторинг плана производ­ства в основном целесообразен в двух разрезах: по заказам и по рабочим центрам. Первое важно, так как необходимо иметь информацию о состоянии конкретных заказов по всем изго­тавливаемым номенклатурным позициям, что может быть во­стребовано вплоть до возможности информационного обеспе­чения запросов клиентов о состоянии их заказов (особенно это актуально в среде производства «изготовление на заказ»).

 

 

Второе критично с точки зрения оценки степени загрузки производственных мощностей.

Для оперативного управления исполнением плана произ­водства в MRP-системе необходим следующий состав дан­ных:

· технологические маршруты (Routings);

· рабочие центры, согласно определению — определенная производственная террито­рия (зона), состоящая из одного или нескольких работ­ников и/или машин с идентичными возможностями, ко­торая для целей планирования потребности в мощностях и детального календарного планирования может рас­сматриваться как одна единица. Синоним: центр загруз­ки;

· BOM (спецификации), с указанием, на какой операции технологического маршрута применяется данный ком­понент;

· производственные заказы — открытые и подтвержденные производственные заказы;

· производственный календарь;

· инструмент — желательно иметь следующую информацию об инструменте: место хранения, время до замены, для каких изделий применяется, время подачи для настройки оборудования, ответственный за плани­рование обеспечения инструментом и др.

Длительность производственного цикла — это время, необходимое для вы­полнения процесса (или серии операций)».

Рассчитанная длительность производственного цикла представляет собой оценку, производимую на основе нормативных данных. Эта оценка уже учитывает все подробности, касающиеся каждого отдель­ного производственного заказа, например такие, как исполь­зование альтернативного технологического маршрута, изме­нение нормативных технологических времен для данного отдельного заказа и др.

Можно выделить два типа длительности производственно­го цикла:

1) фиксированная ДПЦ: определяется на основе политики предприятия, оценок или статистических данных, имеет практический смысл, когда рассчитывать ДПЦ нецеле­сообразно. Фактически это означает, что величина ДПЦ не зависит от таких обстоятельств, как размер партии, вид движения деталей по операциям и др.;

2) переменная (рассчитываемая) ДПЦ: зависит от размера партии и определяется на основе следующих технологи­ческих времен:

· время ожидания в очереди (queue time);

· подготовительное время (setup time);

· штучное время (время обработки) (run time);

· время ожидания (wait time);

· время перемещения на следующую операцию (move time).

Логично предположить, что чем короче ДПЦ, тем большие преимущества получает предприятие перед конкурентами при прочих равных условиях, ибо это позволяет сокращать сроки поставки продукции заказчикам. Поэтому работа над сокращением ДПЦ актуальна в любое время. Можно выде­лить следующие основные способы сокращения ДПЦ.

1. «Инфраструктурные» способы, требующие реорганизации

структуры или деятельности предприятия и относящиеся преимущественно к области стратегических решений:

· организация «производственных ячеек», т. е. небольших групп работников и машин, в больших объемах изготавливающих сходные номен­клатурные позиции;

· концентрация предприятия на производстве ограни­ченного, хорошо управляемого набора продуктов.

2. «Оперативные» способы, допускающие текущую кор­ректировку:

· минимизация количества подготовительных (setup) операций;

· использование субподряда (услуг кооперированных предприятий);

· одновременное выполнение нескольких операций (например, станки типа «обрабатывающий центр»);

· расщепление заказов (параллельное движение)

· параллельно-последовательное движение деталей по технологическим операциям маршрута;

· использование альтернативных технологических мар­шрутов;

· использование на критических операциях или рабо­чих центрах дополнительной смены;

· использование сверхурочных работ.

Рассмотрим те методики календарного планирования, кото­рые применяются в MRP-системах.

Методика по приоритетам заказов имеет следующие основ­ные черты:

· расчет приоритета заказа на данном рабочем центре; если заказ в процессе его исполнения проходит несколь­ко рабочих центров (а, как правило, так происходит чаще всего), для каждого из этих рабочих центров расчет при­оритета выполняется отдельно. Может случиться так, что на разных рабочих центрах один заказ может полу­чить разный приоритет;

· следующий запускаемый заказ может выбираться незадол­го до его запуска, т. е. назначение последовательности за­пуска заказов на рабочих центрах производится динамичес­ки. Это дает известную гибкость в управлении заказами, однако одновременно повышает сложность данной задачи;

· при планировании не принимаются в расчет мощности ра­бочих центров, основной целью календарного планирова­ния является достижение требуемых дат изготовления номенклатурных позиций, поэтому данную методику не­обходимо использовать в сочетании с планированием по­требности в мощностях.

Методика «загрузки ограниченных ресурсов» обладает следующими основными чертами:

· система моделирует пооперационно запуск и выпуск всех заказов для всех рабочих центров для разработки детального календарного плана запуска-выпуска заказов на протяжении всего горизонта планирования;

· обычно работает «вперед» по времени;

· учитываются приоритеты заказов при формировании последовательности запуска;

· учитывается доступная мощность рабочих центров, т. е. основной целью является загрузка ресурсов (рабочих центров), не превышающая, тем не менее, имеющийся эффективный фонд их времени; если какой-либо заказ с более низким приоритетом, чем уже спланированные и занимающие в определенный день все рабочее время ра­бочего центра, необходимо разместить в указанный день, система сдвигает его вперед по времени, ибо в этот день его исполнение уже невозможно;

· имеются два возможных алгоритма: загрузка рабочего центра всеми заказами, потом следующего рабочего цен­тра и т. д.; загрузка рабочих центров за­казом с наивысшим приоритетом, потом следующим за­казом и т. д.;

· расчеты могут занимать значительное время.

Та или иная методика использует различную технику кален­дарного планирования. Принципиально возможны две техни­ки, иллюстрация которых дана на рис.

В первом случае, представленном на рис., на основании необходимой даты выполнения заказа рассчитывается наибо­лее поздняя возможная дата его запуска, в во втором случае на основании текущей или будущей даты запуска рассчиты­вается ожидаемая дата выполнения.

Наличие в составе MRP-системы обоих вариантов небес­полезно, поскольку позволяет отвечать два важных вопроса:

1. Когда необходимо запустить заказ в производство, чтобы соблюсти зафиксированную дату выполнения заказа?

2. К какой дате мы сможем выполнить заказ, если запустим его в определенный день и будем работать в регулярном режиме?

Первая задача решается обычно при регулярном планирова­нии, а вторая — большей частью при получении «горящих» или изменении имеющихся заказов (когда изменения касают­ся ближайшего времени). При наличии функции календарно­го планирования «вперед» по времени можно оценить то вре­мя в длительности цикла, которое необходимо сэкономить, чтобы исполнить заказ в запрашиваемый клиентом срок, или же ту дату выполнения заказа, которая реальна в случае по­ступления заказа с близкой датой выполнения.

Для управления производством важно знать, каково состоя­ние тех заказов, которые были созданы при планировании. Можно сказать, что жизненный цикл производственного за­каза состоит из последовательности его состояний, и переход из одного состояния в другое инициируется некоторыми дей­ствиями.

Выделим, несколько узловых состояний производ­ственного заказа, поддержка которых, является важной, а некоторых из них — обязательной.

1. Плановый заказ. Это сформированный MRP-системой заказ, который существует только внут­ри нее, он никогда не формируется человеком. Данный V заказ свидетельствует о наличии прогнозируемого или имеющегося дефицита номенклатурных позиций в запа­сах. Далее этот заказ может быть отменен (если того тре­буют изменившиеся обстоятельства, но отмену его про­изводит опять-таки MRP-система; если вы попытаетесь его удалить сами, MRP-система восстановит его при сле­дующем пересчете плана), изменен (опять же MRP-сис­темой), подтвержден (а вот это исключительная преро­гатива человека). После подтверждения плановый заказ изменяет статус и становится подтвержденным.

2. Подтвержденный заказ. Может быть введен вручную либо получен из планового заказа. Данный заказ MRP-система не может ни изме­нить, ни отменить. Единственное, что может сделать MRP-система, так это выдать рекомендацию относи­тельно изменения или отмены заказа. Подтверждение заказа означает твердое намерение его выполнить.

3. Развернутый заказ. Преобразование заказа из подтвержденного в развернутый производится путем прикрепления MRP-системой к заказу копии спе­цификации продукта, изготавливаемого по заказу, и копии технологического маршрута его изготовления. Таким образом, при необходимости использовать аль­тернативный технологический маршрут, компонент-заменитель, альтернативную спецификацию нет необходимости корректировать нормативные данные. Измене­ния производятся прямо в заказе.

4. Зарезервированный заказ. Это заказ, под который, согласно его спецификации,

на складе зарезервированы материалы и компоненты.

5. Запущенный заказ. Заказ запущен в производство, для него напечатан весь необходимый комплект документов.

6. Закрытый заказ. Заказ выполнен полнос­тью и поэтому закрыт, или заказ выполнен частично, или не выполнен вовсе, но тем не менее закрыт волевым ре­шением по какой-либо причине.

Алгоритм запуска производственных заказов может выгля­деть так, как это показано на рис.

 

 

 

Подтвержденный заказ формируется либо одобрением планового заказа, созданного MRP, либо непосредственно вводом его вручную. После подтверждения заказ может нахо­диться в этом состоянии довольно продолжительное время, однако перед его запуском проверяется, достаточно ли не за­резервированных компонентов и материалов, необходимых для выполнения заказа. В случае дефицита материалов MRP-системы, тем не менее, позволяют осуществить запуск заказа в производство, возлагая ответственность, как и во всех про­чих случаях, на лицо, принимающее решение.

При запуске заказа печатается комплект документации по за­казу, который стандартно включает собственно заказ, его спецификацию, технологический маршрут его выполнения, матери­альное требование о выдаче материалов со склада. В MRP-систе­мах, как правило, есть возможность настройки того комплекта документации, который распечатывается при запуске заказа.

Основными функциями запуска заказов и диспетчирования являются:

· управление приоритетами заказов;

· управление очередями заказов к рабочим центрам;

· планирование и контроль входных и выходных потоков на рабочих центрах;

· формирование и направление последовательности зака­зов;

· назначение выполнения заказов рабочим центрам.

Управление приоритетами заказов представляет собой функ­цию назначения и модификации приоритетов производствен­ных заказов согласно той политике, которая установлена на предприятии. Часто, четкого описания данной политики нет, а реализуется она на неформальной основе и подвержена постоянным модификациям конъюнктурного характера.

Возможными критериями для оценки успешности применя­емой системы управления приоритетами могут быть следу­ющие:

· процент (доля) выполненных в соответствии с графиком заказов;

· среднее запаздывание заказа (в днях);

· объем незавершенного производства;

· время простоя рабочих центров (в часах простоя);

· минимизация подготовительного времени;

· другие.

Управление очередями заказов к рабочим центрам актуально, поскольку длина очереди напрямую влияет на величину неза­вершенного производства и длительность производственного цикла. Очередь к рабочему центру обычно измеряется в часах его работы, необходимых для выполнения стоящих в очереди к данному рабочему центру заказов. В идеале, рабочие цент­ры не должны простаивать, и перед ними не должно быть оче­редей, однако редко, если вообще когда-либо, это так, особен­но для универсального производства. Таким образом, задача управления очередями чаще сводится к достижению наибо­лее полного использования критических рабочих центров.

Синоним: анализ входных/выходных потоков, мониторинг производства, диспечирование.

При управления входными/выходны­ми потоками для нескольких рабочих центров следует учесть следующие соображения:

· входные рабочие центры оказывают влияние на всю последующую цепочку рабочих центров, для них целесообразна короткая очередь заказов, позволяющая учесть последнюю информацию при назначении при­оритетов заказов;

· для промежуточных рабочих центров. решения по запуску заказов должны учитывать по­требность как ниже-, так и вышележащих рабочих центров;

· для финальных рабочих центров следует помнить, что конечный выход из производства — один из главных показателей деятельности, и управление входом на та­кие рабочие центры — координация потоков компонен­тов для финальной сборки.

Формирование и направление последовательности заказов и назначение выполнения заказов рабочим центрам произво­дятся на основе вышеназванных функций оперативного уп­равления исполнением производственных заказов и являют­ся воплощением принятых до этого решений.

Понятие «отчет» в MRP-системах можно трактовать в двух смыслах. С одной стороны, это информирование MRP-систе­мы о состоянии заказов. Состав информации в таких отчетах может выглядеть следующим образом:

· данные о текущем местонахождении заказа (включая необходимую замену бракованных изделий);

· данные о текущем состоянии заказа (в смысле его степе­ни его исполнения);

· данные о фактически потраченных на каждой операции ресурсах (в натуральном, трудовом и стоимостном изме­рении);

· данные о фактически потребленных на каждой опера­ции материалах (в натуральном и стоимостном измере­нии).

Данные отчеты рассматриваются как информирование MRP-системы об изменениях, происшедших в состоянии объекта управления. Для планового блока MRP такие отчеты важны, ибо они изменяют ситуацию, на основании которой строится план. Скажем, если заказ фактически выполнен, но в систему не введены данные о его исполнении и закрытии, плановая система продолжает полагать, что он находится в состоянии незавершенного производства и запас изделия, для которого он выписан, не увеличился. Это искажает результаты плани­рования, отрывая их от реальности.

С другой стороны, термин «отчет» можно понимать как выборку данных для персонала (в сводном и подробном фор­матах). Как правило, поставщики MRP-систем предлагают стандартный набор таких отчетов, но опять же правилом ста­новится необходимость доработки состава и форматов отче­тов для каждого конкретного предприятия. Касательно же рассматриваемой функции оперативного управления испол­нением производственных заказов типовой состав отчетов может выглядеть так:

· текущее состояние запущенных в производство заказов;

· текущее состояние еще не запущенных в производство заказов, т. е. запаздывающих с запуском;

· диспетчерский лист;

· отчет о контроле входных/выходных потоков на рабо­чих центрах за неделю;

· отчеты о «нештатных» ситуациях (о бра­ке, о повторной обработке, о запоздавших заказах);

· сводный отчет о деятельности.

Среди всех этих отчетов стоит отдельно отметить диспетчер­ский лист.: «Диспетчерский лист — список производственных заказов в порядке следования их приоритета. Диспетчерский лист, ко­торый обычно доводится до персонала в цехе либо в бумаж­ном виде, либо в электронном формате, содержит подробную информацию о приоритете, местонахождении, размере и по­требностях в мощностях для производственных заказов в пооперационном разрезе. Диспетчерские листы обычно фор­мируются ежедневно и отражают ситуацию в разрезе рабо­чих центров.