Бизнес-книга: Автоматизация оперативного планирования в машиностроительном производстве
В монографии, являющейся продолжением изданной в 1999г. книги «Информационные системы промышленного менеджмента », описывается значительное количество машинных алгоритмов, составляющих некую целостную систему автоматизации оперативного планирования машиностроительного производства. Эта система базируется на представлениях об оперативном планировании, обоснованных одним из основателей советской школы планирования К.Г.Татевосовым в его книге «Основы оперативно-производственного планирования на машиностроительном предприятии», изданной в 1985г.
Согласно этим взглядам, производственное планирование для серийного и индивидуального типов производства состоит из трех последовательных этапов – объемного, календарного и сменно-суточного планирования. Для каждого из этапов строится программная модель производства, позволяющая рассматривать различные варианты плана и принимать рациональные решения.
В соответствии с таким подходом в рецензируемой книге для этапа объемного планирования излагаются алгоритмы определения размеров выпуска готовой продукции на прогнозируемый маркетинговый горизонт. Основой таких расчетов являются заключенные контракты на поставку продукции, тренды сбыта готовой продукции и размер имеющихся в распоряжении предприятия оборотных средств.
Качество формируемой производственной программы оценивается по 10 критериям, из которых наиболее важными являются прибыль, валовой объем производства и загрузка цехов и участков предприятия. Кроме качества оценивается также риск невыполнения производственной программы по финансовым и другим соображениям. Анализ сформированной программы позволяет определить возможность и целесообразность заключения контрактов на поставку готовой продукции и запчастей. Анализ качества объемного планирования иллюстрируется примерами, построенными при помощи работающей программы.
В книге обращается внимание на неоднозначность понятия «заказ», используемого в практике и теории планирования. Наиболее общеупотребительными являются термин «внешний заказ» для контракта с потребителем и «заказ» для бухгалтерского отнесения затрат, причем эти понятия часто, но не всегда, совпадают. В то же время спецификация заказа, выполняемого в производстве, по большей части, со спецификацией конкретного внешнего заказа не совпадает.
Для отличия выполняемого заказа от «бухгалтерского» в некоторых ERP- системах вводится понятие «производственного заказа». На этапе объемного планирования устанавливаются производственные заказы, которые представляют собой совокупность (или часть) спецификаций внешних заказов (контрактов). В производственные заказы также могут входить некоторые объемы готовой или незавершенной продукции, изготовляемой «на склад».
Для того, чтобы убрать возможную двусмысленность в понимании термина «заказ», в книге вводится понятие «группа планирования», заменяющее вышеуказанный и не всегда понятный термин «производственный заказ», и совпадающее с ним по смыслу. В книге полагается, что группа планирования состоит из партий различной готовой продукции и запчастей, одновременно запускаемых в производство, причем считается, что в одной группе планирования, по определению, есть только одна партия запуска продукции каждого вида.
В то же время в группе планирования может быть несколько партий выпуска продукции одного вида, что, по большей части, определяется мощностью выпускающих цехов. Партии выпуска готовой продукции распределяются по внешним заказам с помощью т.н. «производственных спецификаций» (ПСп), входящих в группу планирования. Каждая из ПСп представляют собой часть спецификации внешнего заказа, которая должна быть изготовлена к определенному сроку.
Результаты объемного планирования представляются таблицей «Партии – Заказы», во многом совпадающей с т.н. «Главным план-графиком» ERP-систем. Их отличие состоит в том, что при построении таблицы «Партии – Заказы» существенно используются производственные спецификации, наглядно устанавливающие связь между изготовляемыми партиями продукции и заключенными внешними контрактами.
При описании календарного планирования в книге подробно рассматриваются основные календарно-плановые нормативы и порядок их подготовки. Собственно календарное планирование фактически состоит в определении размеров производственных партий ДСЕ и расчете дат их запуска в производство и окончания изготовления.
Приводятся расчетные выражения для оптимальных с экономической точки зрения размеров партий и продолжительности их изготовления. Производственные партии ДСЕ автоматически формируются путем объединения позиций в базе данных, описывающих одинаковые конструкторские объекты. При этом выполняется условие о том, что момент начала изготовления партии запуска ДСЕ и ее разделение на партии выпуска должны обеспечивать окончание производства необходимого количества объектов к каждому моменту потребности в этих объектах для сборки.
В процессе определения размеров производственных партий учитывается имеющееся количество ДСЕ на складах. При этом полагается, что наличие некоторого обязательного количества на складе полезно из-за возможного производственного брака и должно определяться соответствующими нормативами.
Результатом этапа календарного планирования является план изготовления по группе планирования, который может быть проанализирован путем его сопоставления с конструкторскими деревьями изготовляемых изделий. Пример визуализации такого плана получен в книге на основании действующей программной модели. Одновременно с расчетом календарного плана определяется ориентировочная загрузка групп оборудования в цехах и потребность в межцеховой транспортировке партий ДСЕ.
Из рассчитанного календарного плана можно получить различные сведения – например, о сроках выпуска цеховых машинокомплектов, комплектов по серийным номерам изделий и т.п. Изменяя различные параметры планирования, пользователь может воздействовать на процесс расчета и добиваться требуемых результатов. В целом, процесс календарного планирования похож на аналогичный процесс в MRP-системах, но отличается от них способом формирования производственных партий ДСЕ.
В книге полагается, что сменно-суточное или ежедневное планирование проводится либо как внутрицеховое, либо осуществляется для некоторого блока цехов. В том и другом случаях заданием для планирования являются план-графики производства, разработанные в процессе календарного планирования.
Главным отличием описанной в книге модели ежедневного планирования является использование принципа последовательного уменьшения производственной напряженности. Под напряженностью по каждой производственной партии ДСЕ при этом понимается безразмерная величина, зависящая от текущей трудоемкости, необходимой для окончания изготовления партии, и отрезка времени от текущей даты до момента директивного окончания изготовления партии. В общем случае, такой отрезок времени может быть нулевым и даже отрицательным.
Основой для такого подхода является принцип, который в 1979г. сформулировал лауреат Нобелевской премии по экономике за 2002 г. Дэниэл Канеман (совместно с Амосом Тверски) в работе «Теория перспектив» - т.н. принцип негативности потери. Нобелевский лауреат указывает, что «люди эмоционально и весьма болезненно воспринимают любые потери».
В процессе ежедневного планирования работники плановой службы цеха, прежде всего, добиваются своевременного выполнения плановых заданий, определенных вышестоящей плановой службой, поскольку невыполнение этих заданий несет личные неприятности (потери) работникам цеха. Систематическое снижение определенной выше производственной напряженности ведет к уменьшению потерь для цеха и поэтому может быть принято в качестве основы планирования.
В работах автора монографии построена математическая функция напряженности, пригодная для любого случая производственной обстановки. Использование этой функции для планирования фактически является средством использования «психологического» подхода для решения экономических задач. При таком подходе планирование заключается в последовательном прикреплении освобождающегося оборудования к соответствующей операции над производственной партией ДСЕ с наибольшей текущей напряженностью.
Процесс ежедневного планирования включает определение готовности партии к операции, расчеты моментов выполнения операции и освобождения оборудования, прикрепления оборудования к операции над партией. На программной модели проводится анализ составленного плана, строятся диаграммы Ганта, изучается загрузка оборудования в течение времени.
Отдельная глава книги посвящена планированию для заготовительных цехов.
Планирование литейных и кузнечно-штамповочных цехов обычно состоит в поддержании некоторых запасов. Показано, что величина страховочного запаса заготовок некоторого вида пропорциональна скорости расходования на производство и времени, необходимого для изготовления партии таких заготовок. Приводится итерационный алгоритм расчета размера оптимальной партии заготовок, связанного с действующим текущим календарным планом производства ДСЕ.
Одним из наиболее сложных видов планирования является планирование работы цехов и участков листовой резки. Автор описывает дополнительные ограничения, накладываемые на работу этих цехов, и показывает, как увязать необходимость своевременного обеспечения механических цехов заготовками с требованием уменьшить трудоемкость завоза листов в цех для разрезки. Для этого предлагается при помощи компьютерной программы моделировать работу цеха листовой резки путем объединения партий различных заготовок из одинакового материала.
Ю. Мауэргауз©
Связаться с автором возможно через редакцию 12NEWS
Купить книгу возможно в книжных магазинах Москвы, Библион и почти в любом книжном интернет-магазине, а также в издательстве (сайт economizdat.ru).
Дополнительные материалы:
Рецензия на книгу Е.Б. Фролова, автора статей по MES-системам
Статья: Психологический подход к сменно-суточному планированию в машиностроительном производстве
Согласно этим взглядам, производственное планирование для серийного и индивидуального типов производства состоит из трех последовательных этапов – объемного, календарного и сменно-суточного планирования. Для каждого из этапов строится программная модель производства, позволяющая рассматривать различные варианты плана и принимать рациональные решения.
В соответствии с таким подходом в рецензируемой книге для этапа объемного планирования излагаются алгоритмы определения размеров выпуска готовой продукции на прогнозируемый маркетинговый горизонт. Основой таких расчетов являются заключенные контракты на поставку продукции, тренды сбыта готовой продукции и размер имеющихся в распоряжении предприятия оборотных средств.
Качество формируемой производственной программы оценивается по 10 критериям, из которых наиболее важными являются прибыль, валовой объем производства и загрузка цехов и участков предприятия. Кроме качества оценивается также риск невыполнения производственной программы по финансовым и другим соображениям. Анализ сформированной программы позволяет определить возможность и целесообразность заключения контрактов на поставку готовой продукции и запчастей. Анализ качества объемного планирования иллюстрируется примерами, построенными при помощи работающей программы.
В книге обращается внимание на неоднозначность понятия «заказ», используемого в практике и теории планирования. Наиболее общеупотребительными являются термин «внешний заказ» для контракта с потребителем и «заказ» для бухгалтерского отнесения затрат, причем эти понятия часто, но не всегда, совпадают. В то же время спецификация заказа, выполняемого в производстве, по большей части, со спецификацией конкретного внешнего заказа не совпадает.
Для отличия выполняемого заказа от «бухгалтерского» в некоторых ERP- системах вводится понятие «производственного заказа». На этапе объемного планирования устанавливаются производственные заказы, которые представляют собой совокупность (или часть) спецификаций внешних заказов (контрактов). В производственные заказы также могут входить некоторые объемы готовой или незавершенной продукции, изготовляемой «на склад».
Для того, чтобы убрать возможную двусмысленность в понимании термина «заказ», в книге вводится понятие «группа планирования», заменяющее вышеуказанный и не всегда понятный термин «производственный заказ», и совпадающее с ним по смыслу. В книге полагается, что группа планирования состоит из партий различной готовой продукции и запчастей, одновременно запускаемых в производство, причем считается, что в одной группе планирования, по определению, есть только одна партия запуска продукции каждого вида.
В то же время в группе планирования может быть несколько партий выпуска продукции одного вида, что, по большей части, определяется мощностью выпускающих цехов. Партии выпуска готовой продукции распределяются по внешним заказам с помощью т.н. «производственных спецификаций» (ПСп), входящих в группу планирования. Каждая из ПСп представляют собой часть спецификации внешнего заказа, которая должна быть изготовлена к определенному сроку.
Результаты объемного планирования представляются таблицей «Партии – Заказы», во многом совпадающей с т.н. «Главным план-графиком» ERP-систем. Их отличие состоит в том, что при построении таблицы «Партии – Заказы» существенно используются производственные спецификации, наглядно устанавливающие связь между изготовляемыми партиями продукции и заключенными внешними контрактами.
При описании календарного планирования в книге подробно рассматриваются основные календарно-плановые нормативы и порядок их подготовки. Собственно календарное планирование фактически состоит в определении размеров производственных партий ДСЕ и расчете дат их запуска в производство и окончания изготовления.
Приводятся расчетные выражения для оптимальных с экономической точки зрения размеров партий и продолжительности их изготовления. Производственные партии ДСЕ автоматически формируются путем объединения позиций в базе данных, описывающих одинаковые конструкторские объекты. При этом выполняется условие о том, что момент начала изготовления партии запуска ДСЕ и ее разделение на партии выпуска должны обеспечивать окончание производства необходимого количества объектов к каждому моменту потребности в этих объектах для сборки.
В процессе определения размеров производственных партий учитывается имеющееся количество ДСЕ на складах. При этом полагается, что наличие некоторого обязательного количества на складе полезно из-за возможного производственного брака и должно определяться соответствующими нормативами.
Результатом этапа календарного планирования является план изготовления по группе планирования, который может быть проанализирован путем его сопоставления с конструкторскими деревьями изготовляемых изделий. Пример визуализации такого плана получен в книге на основании действующей программной модели. Одновременно с расчетом календарного плана определяется ориентировочная загрузка групп оборудования в цехах и потребность в межцеховой транспортировке партий ДСЕ.
Из рассчитанного календарного плана можно получить различные сведения – например, о сроках выпуска цеховых машинокомплектов, комплектов по серийным номерам изделий и т.п. Изменяя различные параметры планирования, пользователь может воздействовать на процесс расчета и добиваться требуемых результатов. В целом, процесс календарного планирования похож на аналогичный процесс в MRP-системах, но отличается от них способом формирования производственных партий ДСЕ.
В книге полагается, что сменно-суточное или ежедневное планирование проводится либо как внутрицеховое, либо осуществляется для некоторого блока цехов. В том и другом случаях заданием для планирования являются план-графики производства, разработанные в процессе календарного планирования.
Главным отличием описанной в книге модели ежедневного планирования является использование принципа последовательного уменьшения производственной напряженности. Под напряженностью по каждой производственной партии ДСЕ при этом понимается безразмерная величина, зависящая от текущей трудоемкости, необходимой для окончания изготовления партии, и отрезка времени от текущей даты до момента директивного окончания изготовления партии. В общем случае, такой отрезок времени может быть нулевым и даже отрицательным.
Основой для такого подхода является принцип, который в 1979г. сформулировал лауреат Нобелевской премии по экономике за 2002 г. Дэниэл Канеман (совместно с Амосом Тверски) в работе «Теория перспектив» - т.н. принцип негативности потери. Нобелевский лауреат указывает, что «люди эмоционально и весьма болезненно воспринимают любые потери».
В процессе ежедневного планирования работники плановой службы цеха, прежде всего, добиваются своевременного выполнения плановых заданий, определенных вышестоящей плановой службой, поскольку невыполнение этих заданий несет личные неприятности (потери) работникам цеха. Систематическое снижение определенной выше производственной напряженности ведет к уменьшению потерь для цеха и поэтому может быть принято в качестве основы планирования.
В работах автора монографии построена математическая функция напряженности, пригодная для любого случая производственной обстановки. Использование этой функции для планирования фактически является средством использования «психологического» подхода для решения экономических задач. При таком подходе планирование заключается в последовательном прикреплении освобождающегося оборудования к соответствующей операции над производственной партией ДСЕ с наибольшей текущей напряженностью.
Процесс ежедневного планирования включает определение готовности партии к операции, расчеты моментов выполнения операции и освобождения оборудования, прикрепления оборудования к операции над партией. На программной модели проводится анализ составленного плана, строятся диаграммы Ганта, изучается загрузка оборудования в течение времени.
Отдельная глава книги посвящена планированию для заготовительных цехов.
Планирование литейных и кузнечно-штамповочных цехов обычно состоит в поддержании некоторых запасов. Показано, что величина страховочного запаса заготовок некоторого вида пропорциональна скорости расходования на производство и времени, необходимого для изготовления партии таких заготовок. Приводится итерационный алгоритм расчета размера оптимальной партии заготовок, связанного с действующим текущим календарным планом производства ДСЕ.
Одним из наиболее сложных видов планирования является планирование работы цехов и участков листовой резки. Автор описывает дополнительные ограничения, накладываемые на работу этих цехов, и показывает, как увязать необходимость своевременного обеспечения механических цехов заготовками с требованием уменьшить трудоемкость завоза листов в цех для разрезки. Для этого предлагается при помощи компьютерной программы моделировать работу цеха листовой резки путем объединения партий различных заготовок из одинакового материала.
Ю. Мауэргауз©
Связаться с автором возможно через редакцию 12NEWS
Купить книгу возможно в книжных магазинах Москвы, Библион и почти в любом книжном интернет-магазине, а также в издательстве (сайт economizdat.ru).
Дополнительные материалы:
Рецензия на книгу Е.Б. Фролова, автора статей по MES-системам
Статья: Психологический подход к сменно-суточному планированию в машиностроительном производстве
© Галактика, 2008
© Издание 12NEWS (ИП Маринин А.Л.), 2008
