4. Управление в реальном режиме времени. Реализация принципа управления в режиме онлайн позволяет существенно повысить скорость и достоверность получения информации пользователем на момент ее запроса, тем самым улучшив оперативность и адекватность принимаемых управленческих решений.

5. Переход на более эффективные формы и методы организации производства и труда. Проектирование интегрированной системы управления производством базируется и сопровождается переходом на более прогрессивные формы и методы организации производства, обеспечивающие повышение эффективности производства: групповые технологии, групповые поточные линии (ГПЛ), планово-предупредительное обслуживание рабочих мест (ППОРМ), сквозные комплексные бригады. Распространение этих методов в серийных и мелкосерийных производстве сдерживается из-за большой трудоемкости работ, связанных с переработкой больших объемов информации, как на этапе проектирования, так и на этапе эксплуатации. ИСУП обеспечивает высокую жизнеспособность этих методов, их устойчивое функционирование за счет автоматизации проектных работ и высокой оперативности обработки информации в процессе их промышленного использования. ИСУП позволяет более оперативно, дифференцированно и достоверно оценивать результаты труда каждого подразделения и каждого работника. В ИСУП пересматривается система оплаты труда всего персонала с учетом показателей оценки результатов их труда. Такая системы оплаты труда направлена на повышение мотивации к производительному, качественному коллективному и индивидуальному труду, к экономному использованию материальных, энергетических и других производственных ресурсов.

6. Модульное построение системы. Модульное построение ИСУП позволяет:

· подключать к реализации проекта нескольких разработчиков,

· использовать готовые пакеты программ, обеспечивая их информационную связь,

· осуществлять поэтапное проектирование, ввод в эксплуатацию, совершенствование и развитие системы путем наращивания или замены отдельных модулей.

ИСУП - это всегда специально спроектированная под конкретное предприятие система, так как не существует двух одинаковых предприятий в одной отрасли. Поэтому простое тиражирование готовых пакетов программ не устраивает заказчика полностью, поскольку не учитывает специфики деятельности предприятия. Однако индивидуальное проектирование ИСУП под условия и требования каждого конкретного предприятия выливается в большие затраты труда, времени, финансовых средств, что неприемлемо для большинства средних и малых предприятий. Поэтому решение проблемы состоит в создании библиотеки унифицированных блоков и задач, а так же типовых моделей ИСУП для различных видов производств. Блоки можно конструировать в различные варианты ИСУП под условия конкретных производств. Использование библиотеки унифицированных блоков и задач позволяет существенно сокращать сроки и стоимость работ при индивидуальном проектировании информационных систем для предприятий различных размеров, гарантирует успех при внедрении ИСУП.



5. Этапы разработки ИСУП

Рациональная последовательность выполнения работ по проектированию автоматизированных систем управления промышленным предприятием включает следующие этапы:

I этап. Разработка технического задания (ТЗ) на основе обследования предприятия. В содержание работ, выполняемых на этом эта- пе, входит изучение:

- производственной специфики;

- существующих бизнес-процессов;

- действующей системы управления;

- документооборота и других составляющих, обеспечивающих функционирование предприятия.

В результате такого изучения, а также на основе производственного, технического и управленческого аудита определяются и формулируются основные направления реструктуризации производства и управления, которые служат базой для разработки технического задания и плана мероприятий по реорганизации производства и управления.

Техническое задание включает следующие разделы:

- предпосылки, цель, основные требования и принципы построения создаваемой системы управления;

- состав и содержание функциональных блоков и задач;

- требования к техническому, программному, информационному и организационному обеспечению;

- содержание, последовательность и сроки выполнения работ с разработкой укрупненного графика работ по бизнес-процессам и более подробного графика по задачам, включенным в техническое задание. При этом в графиках предусматривается максимально возможная параллельность выполнения работ по функциональным блокам, задачам и этапам.

Укрупненный график работ по бизнес-процессам разрабатывается по месяцам и может включать следующие виды работ:

- обследование предприятий и разработка технических заданий;

- разработка функционально-информационной модели;

- разработка аван-проекта;

- разработка программного обеспечения (ПО) по ведению нормативно-справочной базы и по решению задач;

- разработка технической документации;

- опытно-промышленное внедрение.

Подробный график работ разрабатывается по задачам, включенным в техническое задание.

К таким задачам относится задача «Разработка НСБ». В состав нормативно-справочной базы могут входить такие справочники как: готовая продукция (ГП), материалы, комплектующие, оборудование, технологические процессы, контрагенты, кадры.

Создание каждого справочника предполагает последовательно- параллельное выполнение следующих работ:

1) разработка функционально-информационной модели;

2) разработка аван-проекта;

3) разработка ПО;

4) отладка системы;

5) промышленная эксплуатация.

Еще одним примером задачи может быть «Задача управления производством», которая включает в себя следующие подзадачи:

- расчет партии запуска деталей в обработку;

- расчет загрузки оборудования;

- формирование календарного расписания;

- формирование сменных заданий по рабочим местам;

- учет выполнения сменных заданий;

- расчет показателей, оценки результатов труда и заработка рабочих, формирование отчетов и справок.

Решение этих подзадач предполагает выполнение комплекса вышеописанных работ (1)-5)).

На первом этапе (разработка ТЗ на создание ИСУП) уточняется и согласовывается сторонами стоимость выполнения работ по этапам, функциональным блокам и в целом по системе.

II этап. Разработка функционально-информационной модели проекта будущей ИСУП в виде альбома схем и пояснительной записки, отражающих функциональные и информационные связи между функциональными блоками и задачами системы. Создание функционально-информационной модели проектируемой ИСУП позволяет:

- описать и скорректировать будущую ИСУП до того, как она будет реализована физически;

- сократить трудоемкость работ по реализации проекта на по- следующих этапах (программирование, отладка, тестирование, внедрение, эксплуатация);

- более точно оценить объемы, сроки, стоимость работ по реализации проекта на последующих этапах, включающих создание программного обеспечения или настройку приобретаемого пакета про- грамм по отдельным модулям, его тестирование, отладку, взаимоувязку по рабочим местам пользователей и системы в целом;

- подключить к реализации проекта нескольких разработчиков, обеспечивая их информационную взаимоувязку.

Ошибки, допущенные на этапах обследования, анализа и проектирования ИСУП часто порождают на последующих этапах трудно разрешимые проблемы, которые могут привести к увеличению сроков и трудоемкости работ, к удорожанию проекта в целом. Поэтому со- здание функционально-информационной модели проекта будущей ИСУП - наиболее сложный и ответственный этап.

III этап. Разработка аван-проекта.

В аван-проекте дается описание технологии работы в ИСУП при решении каждой задачи и при выполнении определенных процедур управления. В аван-проекте приводятся последовательность и алгоритм расчетов, подробное описание экранных форм документов и отчетов, виды настроек параметров системы (переход на планирование, бюджетирование или полный интерфейс), регламент работы подразделения в новых условиях. Аван-проект включает логическую структуру базы данных (переход от технологической карты к технологической операции, от технологической операции к рабочим центрам или номенклатуре деталей, от рабочего центра к оборудованию).

Аван-проект является подробным техническим заданием для программистов. Тщательно проработанный аван-проект позволяет существенно сократить время написания программ и свести к мини- муму их доработки в процессе внедрения.

IV этап. Разработка программного обеспечения.

Выполняется в строгом соответствии с аван-проектом. После проведения разработчиками экспериментальных расчетов на тестовой информации и демонстрации результатов заказчику составляются временные инструкции. Блоки задач и временные инструкции сдаются в опытно-промышленную эксплуатацию.

V этап. Опытно-промышленная эксплуатация. Включает такие работы как:

- обучение пользователей;

- заполнение баз данных;

- отладка программ по замечаниям и предложениям заказчика. Этот этап завершается:

- подготовкой окончательной версии программного обеспечения,

- заменой временных инструкций пользователям на постоянные,

- подготовкой всей технической документации к сдаче в промышленную эксплуатацию.

Параллельно с работами по проектированию ИСУП, по отдельному, но согласованному с ними графику проводится реструктуризация предприятия, предполагающая переход на более прогрессивные формы и методы организации производства, труда и управления.



6. Состав и взаимосвязь функциональных блоков управления производственной деятельностью предприятия

В интегрированной системе управлении производством каждый бизнес-процесс реализуется через соответствующий функциональный блок, который называется так же, как и бизнес-процесс.

В структуру ИСУП входят следующие функциональные блоки (рис. 6.1):

- складской учет (ФБ1);

- ведение договоров с заказчиками (ФБ2);

- оперативно-календарное планирование (ФБ3);

- материально-техническое обеспечение (ФБ4);

- мониторинг производственной деятельности предприятия (ФБ5).

Между функциональными блоками существует тесная взаимосвязь, обеспечивающая оперативную передачу информации при осуществлении бизнес-процессов по всем стадиям производства.

Заявка, поступившая от заказчика (1), обрабатывается в ФБ2 - блоке ведения договор с заказчиком.

При обработке заявки используется информация:

- о наличии на складе материалов и комплектующих (2), необходимых для выполнения заказов из ФБ1 «Складской учет»;

- о планируемых поставках (3) из ФБ4 «Материально-техническое обеспечение»;

- о загрузке оборудования (4) из ФБ3 «Оперативно-календарное планирование».

На основе этой информации принимается решение о формировании договоров с заказчиками (5).

В ФБ3 «Оперативно-календарное планирование» на основании информации о заключенных договорах (5), поступающей из ФБ2 «Ведение договоров с заказчиками», формируются планы производства (9).

На базе обмена информацией о фактическом выполнении плана производства (9) и фактическом приходе продукции на склады между ФБ3 «Оперативно-календарное планирование» и ФБ1 «Складской учет» ведется:

- межоперационный учет движения деталей (6);

- межцеховой учет движения деталей и узлов (7);

- учет прихода и отгрузки ГП заказчику (8), которая передается в ФБ2 «Ведение договоров с заказчиками».

Рис. 6.1. Укрупненная схема информационных связей между функциональными блоками

На основании планов производства (9), сформированных в ФБ3

«Оперативно-календарное планирование», в ФБ4 «Материально- техническое обеспечение» составляется план потребности производства в материалах и комплектующих. Сравнение плана потребности в материалах с информацией о фактическом наличии остатков материалов на складах (10), поступающей из ФБ1 «Складской учет», служит

основой для расчета плана поставок материалов и комплектующих

(11) и заключения договоров с поставщиками.

Остатки материалов и комплектующих на складах рассчитываются в ФБ1 «Складской учет» по их фактическому поступлению (12) от поставщиков на склады и информации о передаче материалов в производство (13).

ФБ5 «Мониторинг производственной деятельности предприятия» предназначен для слежения в режиме реального времени за происходящими изменениями и накапливания необходимых данных для формирования различных отчетов как на момент запроса, так и за заданный период.



7. Толкающие и тянущие системы управления производством и поставками

Средством эффективного продвижения материального потока по рабочим центрам и упорядочения рабочих процессов является планирование и организация поставок. Особое значение планирование и организация поставок имеет для дискретного производства, характерного для большинства промышленных предприятий. Дискретное производство характеризуется прерывностью производственного процесса на всем его протяжении.

Прерывность усложняет движение материального потока от входа в систему до выхода, следствием чего является увеличении дли- тельности производственного цикла, рост размера запасов, снижение производительности системы. Дискретное производство требует постоянного контроля всех процессов для обеспечения необходимой производительности и ее роста.

Различают два подхода к организации движения материального потока.

1. Движение материального потока основано на принципе «выталкивания» («толкания») материальных ресурсов предыдущим звеном на последующее производственное звено на всем пути их про- движения в цепи поставок (рис. 7.1).

2. Движение материального потока основано на принципе «вытягивания» материальных ресурсов последующим производственным звеном с предыдущего на всем пути их продвижения в цепи поставок (рис. 7.2).

Оба подхода нацелены на удовлетворение потребности после- дующего производственного звена за счет соответствующей поставки (по объему, срокам, качеству и т.д.) от предшествующего звена.

Различие касается способов управления движением материальных потоков и, в первую очередь, степени централизации планирования поставок по межзвенным передачам - централизованное или децентрализованное планирование.

«Выталкивающая» система с централизованным планированием предполагает, что каждый производственный участок получает конкретные задания (это могут быть комплекты деталей) на плановый период от центрального органа управления предприятия и отчитывается перед ним о его выполнении. Результаты своей работы каждое производственное подразделение передает на склад. При «выталкивающей» стратегии управления работа в подразделении начинается при поступлении туда материалов и при наличии свободных производственных мощностей.

При таком планировании и подразделение, и центральный орган управления интересуют только выполнение сроков и объемов планового задания. Каждый отдельный участок производства при таком виде планирования существует как бы изолированно. Его не интересует, что будет с изделиями, которые он отправляет на промежуточный склад, и есть ли там остатки продукции предыдущего месяца. При наличии остатков на складе возникает избыток запасов в системе, при задержке с пополнением запасов - дефицит, способный остановить производственный процесс. При возникновении изменений, например, спроса или поставок планы должны оперативно пересматриваться, что резко повышает трудоемкость плановой работы.

В условиях рыночной экономики «толкающая» система используется в основном на заготовительных предприятиях и предприятиях с массовым типом производства, производящих стандартизованную продукцию широкого назначения.

«Толкающие» системы управления могут рассматриваться, как стратегия сбыта, например, на опережающее по отношению к спросу формирование товарных запасов в оптовых и розничных торговых предприятиях.

Различные варианты «толкающих» систем реализованы в MRP и MRP II, которые выполняют следующие основные функции:

1. Текущее регулирование и контроль производственных запасов;

2. Согласование и оперативная корректировка планов и действий различных служб предприятия (снабжение, производство, сбыт) в реальном режиме времени;

3. ERP-прогнозирование.

«Вытягивающая» система с децентрализованным планированием предполагает только укрупненное планирование в среднесрочный период (от 1 до 3 месяцев) и выделение ресурсов всем стадиям и процессам производства продукции.

В «тянущей» системе детали и полуфабрикаты подаются на последующую технологическую операцию с предыдущей по мере необходимости. Центральная система управления не вмешивается в обмен материальными потоками между различными подразделениями пред- приятия, не устанавливает для них текущих производственных заданий. Производственная программа отдельного технологического звена определяется размером заказа последующего звена.



Рис. 7.2. Структура «тянущей» системы с децентрализованным планированием

Центральная система управления ставит задачу лишь перед конечным звеном производственной технологической цепи. Материальный поток «вытягивается» каждым последующим звеном. В реальном времени центральный орган управления контролирует лишь процесс выпуска (отгрузки) готовой продукции в соответствии со спросом, формируя график сборки конечных изделий. В соответствии с графиком сборки отбираются необходимые СЕ (узлы, полуфабрикаты, детали, заготовки, материалы) с ближайших промежуточных складов. Запасы предметов труда пополняются до необходимого нормативного уровня цехами-поставщиками.

«Вытягивающие» системы позволяют сократить производственные запасы, ускорить оборачиваемость оборотных средств, улучшить качество выпускаемой продукции.

К «тянущим» системам относят систему «KANBAN» (в переводе с японского - карточка), разработанную и реализованную фирмой «Toyota» (Япония). Система «KANBAN» не требует тотальной компьютеризации производства, однако она предполагает высокую дисциплину поставок, а также высокую ответственность персонала.

«Толкающая» система ориентирована на постоянный спрос в течение длительного промежутка времени. Поэтому в основе всех плановых расчетов лежат постоянные значения ритма изготовления продукции. Системы «вытягивающего» типа в качестве планового периода для определения средних оборотных заделов рассматривают периоды от одного до трех месяцев. Оперативное управление в этих системах производится на значительно меньшем горизонте планирования по сравнению с «толкающими» системами, а ритм работы в «вытягивающих» системах - переменный.

7.1 Система управления «Точно в срок» (ТВС)

Процедура «вытягивания» является основой ведущей концепции оперативного управления производством, которая называется «Точно в срок» или JIT (Just in Time).

Отдельные элементы этого подхода применил еще Г.Форд в начале XX в. при модернизации своих конвейерных линий. Затем они использовались в начале 1930-х гг. в промышленности Японии. В полной мере этот подход нашел применение в 1970-е гг. при разработке и внедрении в практику системы управления производством японского автомобилестроительного концерна Toyota.

В настоящее время система оперативного управления JIT широко используется для управления производственными системами в условиях выпуска большого объема разнообразной модульной продукции (типичное повторяющееся производство), например автомобилей.

Система JIT определяется как система производства и поставок необходимых компонентов изделий и товаров в требуемых количествах точно в то время, когда в них возникла потребность, а не заранее к месту производственного потребления или к моменту продажи в торговом предприятии. В торговле система поставок ТВС может означать поставку товаров по следующим схемам:

- склад предприятия оптовой торговли - торговый зал магазина;

- склад готовой продукции предприятия-изготовителя - торговый зал магазина;

- поле сельскохозяйственного предприятия - торговый зал магазина.

Первоначальной задачей системы ТВС была оптимизация запасов и заделов в производственном процессе. Сейчас перечень задач JIT рассматриваются значительно шире. В задачи системы JIT входит анализ связей между управлением производственными мощностями, разработкой расписаний движения предметов труда (деталей) по рабочим местам и управлением складскими запасами. Система JIT является примером внешнего ориентированного управления.

При поставках «точно в срок» входной контроль качества у потребителей не предусмотрен, эту функцию берет на себя поставщик (рис. 7.3). В этих условиях наличие некачественных изделий в поставляемой партии недопустимо.

Отношения между поставщиком и покупателем, позволяющие применять систему поставок ТВС, должны носить долгосрочный характер. В этом случае можно достичь согласованности в совместном планировании, необходимого уровня технико-технологической сопряженности, экономических компромиссов.

Так как система ТВС предусматривает работу потребителей с гораздо более низким уровнем запасов, чем в условиях традиционного снабжения, повышаются требования к надежности всех участников логистического процесса, в том числе и к транспортным организациям. Поэтому предпочтение отдается не перевозочным тарифам (как в условиях традиционного снабжения), а перевозчику, способному гарантировать надежность соблюдения сроков доставки.



Рис. 7.3. Сравнительная характеристика традиционного снабжения и снабжения по методу «точно в срок»

а - схема поставки по методу "точно в срок";

б - традиционная схема снабжения материальными ресурсами.

В производственных системах страховые запасы создаются для погашения часто возникающих, возмущающих воздействий (напри- мер, непредвиденного увеличения спроса, поломки оборудования, увеличения времени выполнения операций, срыва поставок сырья и материалов и пр.). Страховые запасы призваны обеспечить безопасность производственного процесса (без сбоев, без остановок). Однако в этом случае нарушается непрерывное движение материальных потоков (МП), растет время межоперационного пролеживания предметов труда и длительность производственного цикла.

Разработчики системы JIT утверждают, что страховые запасы скрывают реальные проблемы производства. В то время как целью системы JIT является выявление и устранение этих проблем. В системе JIT запасы минимизируются и работы не выполняются, пока в этом нет необходимости. Компоненты изделий не изготавливаются, пока в них не возникла потребность у подразделения следующего по ходу производственного процесса.

В системе JIT отражаются принципы логистического подхода к управлению, используемые «вытягивающей» внешнеориентированной системой оперативного управления производством и определяющие закономерности движения материальных и информационных потоков в производственной системе. Система JIT, как любая внешнеориентированная система, управляется спросом. Когда совокупный потребитель «дает команду» предприятию, покупая его продукцию, эта ин- формация распространяется в направлении, обратном движению материальных потоков в производственной системе, приводя в действие каждую ступень производственного процесса, а также процесс закупок.

7.2 Преимущества концепции JIT

Преимущества концепции JIT заключаются в следующем:

- минимизация заделов незавершенного производства и запасов, как производственных, так и товарных;

- сокращение длительности производственного цикла;

- сокращение необходимых производственных площадей;

- сокращение затрат на складирование;

- гибкое реагирование на колебания спроса на продукцию;

- обеспечение качества на всех стадиях производства;

- «активация» человеческого фактора.

Косвенный эффект достигается за счет усиления мотивации и вовлечения всех работников в совершенствование производственного процесса. В результате повышается производительность труда, совершенствуются методы производства.

Для работы с низким или нулевым уровнем запасов все проблемы, так часто возникающие на практике, должны быть выявлены и разрешены.

Так, если запасы на входе материального потока поддерживались для защиты от сбоев поставок, то использование системы JIT требует, чтобы эти проблемы были решены, например:

- привлечением нескольких поставщиков;

- усилением контроля за каналами снабжения (путем покупки крупных пакетов акций предприятий-поставщиков, создания «дочерних» снабженческих фирм).

Если запасы полуфабрикатов поддерживаются, чтобы защитить процесс от аварийных остановок оборудования, то использование системы JIT требует, чтобы причины неожиданного выхода из строя оборудования были выявлены и исключены.

Если запасы готовой продукции на выходе материального потока всегда создавались для сглаживания возможных скачков спроса на нее, то система JIT, сама поддерживает механизм быстрого приспособления к меняющемуся спросу и практически исключает необходимость в таких запасах.

Логистика предлагает адаптироваться к изменениям спроса за счет запаса производственной мощности, который возникает при наличии качественной и количественной гибкости производственных систем.

Для системы JIT типично, что все комплектующие поступают от поставщиков на сборку напрямую, минуя склад. Основные комплектующие поставляются ежедневно, некоторые - чаще. Специализированная транспортно-логистическая фирма доставляет комплектующие от нескольких сот поставщиков по специально разработанным марш- рутам.

Внедрение системы «точно в срок» требует значительных усилий. Поэтому предварительно необходима дифференциация ассортимента (номенклатуры) поставляемых товаров или производственных ресурсов с целью выделения наиболее значимых позиций, работа с которыми по методу «точно в срок» может дать наибольший эффект. В качестве инструмента дифференциации товарных позиций может использоваться АВС- и XYZ- анализ.

7.3 Традиционная и логистическая концепции организации производства

Основные положения и применимость традиционной и логистической концепции организации производства приведены в следующей таблице.

Традиционная концепция	Логистическая концепция
Основные положения
Никогда не останавливать основное оборудование и поддерживать высокий коэффициент его использования Изготавливать продукцию как можно более крупными партиями Иметь максимально большой запас материальных ресурсов	Отказ от избыточных запасов; Отказ от завышенного времени на выполнение основных транспортно- складских операций; Устранение нерациональных внутри- заводских перевозок; Отказ от изготовления серий деталей, на которые нет заказа покупателей; Устранение простоев оборудования; Обязательное устранение брака; Превращение поставщиков из противостоящей стороны в доброжелательных партнеров
Применимость
Рынок «продавца» В условиях превышения спроса над предложением изготовленная партия изделий (с учетом конъюнктуры рынка) будет реализована, поэтому приоритет получает цель максимальной загрузки оборудования. Причем чем крупнее будет изготовленная партия, тем ниже окажется себестоимость единицы изделия. Задача реализации на 1-ом плане не стоит	Рынок «покупателя» Задача реализации произведенного продукта в условиях конкуренции выходит на первое место. Непостоянство и непредсказуемость рыночного спроса де- лают нецелесообразным создание и со- держание больших запасов. В то же время производственник уже не имеет права упустить ни одного заказа. Отсюда возникает необходимость в гибких производственных мощностях, способных быстро отреагировать производством на спрос
Системы
Резерв рабочей силы дополняется соответствующим резервом средств труда	Количественная гибкость производственных мощностей достигается за счет резерва оборудования и рабочей силы, а качественная гибкость - за счет универ- сального обслуживающего персонала и универсального оборудования (гибкой автоматизации станков с ЧПУ, т.е. гибко- го производства)



8. Примеры по теме: «планирование потребности в материальных ресурсах»

Пример 2.1.

Спрос на изделие А составляет 50 ед. Каждое изделие А требует 2 шт. сборочной единицы В и 3 шт. сборочной единицы С. Каждая единица В требует две единицы D и три единицы Е. Далее каждая единица С требует одну единицу Е и две единицы F. И каждая F тре- бует одну единицу G и две единицы D. Таким образом, потребность В, С, D, Е, F и G полностью зависит от спроса на А.

Сконструировать структуру изделия в относительных единицах запаса:

Рис. 8.1. Структура изделия с количеством «входимости» компонентов («Ведомость состава изделия»)

Структура имеет четыре уровня входимости: 0, 1, 2 и 3. В изделии А четыре родителя: А, В, С и F. Каждый родитель имеет, по крайней мере, один уровень ниже себя. В, С, D, Е, F и G являются компонентами, потому что имеют, по крайней мере, один уровень выше себя. В этой структуре В, С и F являются и родителями, и компонентами. Число в скобках указывает, какое количество штук этого комплектующего необходимо, чтобы изготовить единицу «родителя».

Рассчитать количество компонентов для удовлетворения спроса на изделие А.

Имея ведомость состава изделия и время изготовления всех комплектующих, можно построить цикловой график изготовления изделия, который может быть дополнен циклами доставки материалов от поставщиков.

Таблица 8.1. Время изготовления / поставки комплектующих

Компоненты	Время изготовления / поставки, неделя
А	1
B	2
C	1
D	1
E	2
F	3
G	2

Задание: Построить цикловой график изготовления изделия А.

Предприятие производит все элементы изделия А, кроме Е, партия которого в фиксированном размере 200 ед. закупается у поставщика. К началу периода планирования на рабочих местах существовали те- кущие запасы (заделы НЗП), размеры которых приведены в таблице. Резервные заделы на рабочих местах не предусмотрены.

Таблица 8.2. Текущие запасы

Изделие / компоненты	A	B	C	D	E	F	G
Размер текущего запаса	10	15	20	400	10	0	0

На 2-ой неделе планируется поступление компонента F в размере 5 шт., заказанных ранее собственному производственному подразделению.

Построить:

1. План покрытия полной потребности в компонентах для удовлетворения спроса в изделиях А на 8-ой неделе.

2. График изготовления к окончанию восьмой недели 50 штук изделия А и всех его компонентов в количествах, обеспечивающих заданный выпуск готовой продукции, т.е. план покрытия чистых потребностей.

Также следует отследить динамику заделов на рабочих местах.

Ответы к примеру 2.1.

Таблица 8.3. Расчет количества компонентов для удовлетворения спроса на изделие А

Компоненты	Расчет	Количество компонентов
B	2*50	100
C	3*50	150
D	2*100+2*300=200+600	800
E	3*100+1*150=300+150	450
F	2*150	300
G	1*300	300

Построение циклового графика:

Рис. 8.2. Цикловой график изготовления изделия А (временная структура изделия А)

Ответ на 1-ый вопрос



Таблица 8.4. План покрытия полной потребности в компонентах (MRP - расчет)

Ответ на 2-ой вопрос



Таблица 8.5. План покрытия чистой потребности в компонентах (MRP - расчет)



Пример 2.2.

Предприятие получило заказ на поставку через 5 недель 40 изделий А.

Рис. 8.3. Структурное дерево производственного процесса

Таблица 8.6. Время изготовления и текущий запас

Изделие/ Комплектующее	Время изготовления (недель)	Запас (шт.)
А	1	6
B	2	10
C	3	7

Когда предприятию следует отправить заказы на поставку комплектующих изделий В и С? План поставки заказов представить в табл. 8.7.

Таблица 8.7. Таблица для заполнения плана поставки

Показатели планирования	Недели
	1	2	3	4	5
Валовая потребность
Запас
Чистая потребность
Окончание производства
Начало производства

Валовая потребность - это необходимое количество изделий.

Чистая потребность = валовая потребность ? запас



Полученное значение необходимо записать в строку «Окончание производства».

Полученное число необходимо записать в строку начало производства в соответствии со сроком изготовления изделия.

Формируем валовую потребность в комплектующих B и С в соответствии с количеством, необходимым для изготовления изделия А. Производим расчет времени подачи заказа.

Ответы к примеру 2.2.

На 5-ой неделе нужно изготовить 34 изделия А, т.к. запас составляет 6 шт. Поскольку производство А занимает 1 неделю, то начать выпуск А необходимо на 4-ой неделе (табл. 8.8).

Таблица 8.8. План поставки изделия А

Показатели планирования	Недели
	1	2	3	4	5
Валовая потребность					40
Запас	6	6	6	6	0
Чистая потребность					34=40-6
Окончание производства					34
Начало производства				34

Валовая потребность в комплектующем изделии В на 4-ой неделе составит 36х4=136 шт. Из-за наличия в запасе 10 изделий В чистая потребность в изделиях В на 4-й неделе равна 136 - 10 = 126 шт. Так как заказ на изделие В выполняется 2 недели, то эти изделия нужно заказать на 2-й неделе (табл. 8.9).

Таблица 8.9. План поставки комплектующего В

Показатели планирования	Недели
	1	2	3	4	5
Валовая потребность				34х4=136
Запас	10	10	10	0
Чистая потребность				126
Выполнение заказа				126
Подача заказа на изготовление		126

Рассуждая аналогично, получаем, что подать заявку на заказ 163 комплектующих С необходимо на 1-й неделе (табл. 8.10). Подача заказа на 126 изделий В на 2-й неделе. Производство 34 изделий А на 5-й неделе.

Таблица 8.10. Расписание поставки комплектующих С

Показатели планирования	Недели
	1	2	3	4	5
Валовая потребность				34х5 =170
Запас	7	7	7	7
Чистая потребность				163
Выполнение заказа				163
Подача заказа на изготовление	163

Пример 2.3.

Определить потребность в комплектующих при зависимом спросе и составить расписание заказов на поставки партий комплектующих. Исходные данные представлены в таблицах 8.11 и 8.12.

Таблица 8.11. Исходные данные к задаче 2.3

Показатели	Значения показателей
Резервный запас	5 ед.
Величина фиксированной партии заказа	20 ед.
Время выполнения заказа	4 недели
Начальный свободный остаток запаса	38 ед.

Провести расчет и заполнить недостающими данными всю табл. 8.12.



Таблица 8.12 Исходные данные для расчета потребности в комплектующих и составления расписания их заказов на поставки

Показатели	Недели
	22	23	24	25	26	27	28	29
Зависимый спрос на компоненты разной «входимости»: в изделие А, в изделие Б, в изделие В	2 4 4	5 4 6	10 2 8		5 0 0	5 5 0	4 1 10	9 1 0
Итого (полная потребность):
Ожидаемое получение оформленных ранее заказов
Свободный остаток запаса без учета нового заказа	38
Свободный остаток запаса с учетом нового заказа	38
Чистая потребность
Планируемое получение заказанной партии (момент поступления партии)
Планируемое поступление новой заказанной партии в производство (момент заказа партии)

Изменение ожидаемого свободного остатка запаса комплектующих происходит только за счет его использования для удовлетворения спроса на компоненты (уменьшение) и получения новых партий (рост).

Из теории управления запасами известно, что свободный оста- ток запаса на складе используется для принятия решения о пополнении запасов («когда заказывать» - при фиксированной партии поставки, «сколько заказывать» - при фиксированном интервале поставок).

Расчет свободного остатка запаса выполняется следующим образом:

без учета нового заказа,

СОЗ^??? свободный остаток запаса в предыдущем периоде (t-1)

с учетом нового заказа,

ПП?? ? полная потребность в текущем периоде ??, которой ожидается в ?? периоде.

Очередная заказываемая партия должна быть получена к моменту, когда свободный остаток запаса оказывается меньше резерва или меньше 0, если резерв не планируется. Поэтому заказ на изготовление партии должен опережать период поставки на срок изготовления партии.

Если же свободный остаток запаса превышает резервный запас, то заказ новой партии не производится.

На основе свободного остатка рассчитывается и чистая потребность в компоненте:

ЧП?? ? чистая потребность в текущем периоде ??,

???? ? резервный запас в текущем периоде ??.

Если чистая потребность отрицательна, то она приравнивается к нулю, и заказ на изготовление новой партии не открывается, если потребность существует, то должен быть спланирован новый заказ для ее удовлетворения.

Если рассчитанная чистая потребность будет превышать размер партии поставки, то заказывается одновременно несколько партий. При этом предполагается, что время поставки (изготовления) не увеличивается.

где СОЗ^с ? свободный остаток запаса в текущем периоде ?? с учетом нового заказа,

??^нов ? размер новой партии, поступление которой ожидается в ?? периоде.

Главное различие системы управления запасами от MRP состоит в том, что управление запасами ориентировано на независимый спрос, в то время как система MRP учитывает только зависимый спрос. Также в MRP отсутствует ключевой параметр модели управления с фиксированной партией поставки -- «точка заказа».

Ответы к примеру 2.3.

Результаты расчетов ожидаемого свободного остатка запаса сведены в табл. 8.13.

Таблица 8.13. Расчет потребности в комплектующих и составление расписания заказов на поставку партий комплектующих

Показатели	Недели
	22	23	24	25	26	27	28	29
Зависимый спрос на компоненты разной «входимости»: в изделие А, в изделие Б, в изделие В	2 4 4	5 4 6	10 2 8		5	5 5	4 1 10	9 1
Итого (полная потребность):	10	15	20	0	5	10	15	10
Ожидаемое получение оформленных ранее заказов			20
Свободный остаток запаса без учета нового заказа	38	28	13	13	13	8	-2 (<5)	3 (<5)	13
Свободный остаток запаса с учетом нового заказа	38	28	13	13	13	8	18	23	13
Чистая потребность	0	0	0	0	0	5-(-2) =7	5-3=2	0
Планируемое получение заказанной партии (момент поступления партии)						20	20
Планируемое поступление новой заказанной партии в производство (момент заказа партии)		20	20

Пояснения к расчетам ожидаемого свободного остатка запаса: 22-я неделя: 38 - 10 = 28 единиц; неделя: 28 -15 = 13 единиц; неделя: 13 - 20 + 20 = 13 (получение ранее оформленного заказа);

23- я неделя: 13 - 0 = 13 единиц;

24- я неделя: 13 - 5 = 8 единиц;

25- я неделя: 8 - 10 + 20 = 18 единиц (с учетом ожидаемого по- ступления заказанной партии). Первоначально ожидаемый остаток в размере - 2 единиц (= 8 - 10) меньше резервных 5 единиц на 7 единиц. Это и есть чистая потребность. Для исключения дефицита должно быть запланировано получение партии фиксированной величины 20 единиц на 27 неделе. Значит, заказ этой партии необходимо запланировать четырьмя неделями ранее (на срок выполнения заказа), т.е. на 23 неделе.

26- я неделя: 18 - 15 + 20 = 23 единиц (с учетом ожидаемого поступления заказанной партии). Первоначально ожидаемый остаток в размере 3 единиц (18 - 15) меньше резервных 5 единиц на 2 единицы. Это и есть чистая потребность. Для пополнения резерва необходимо предусмотреть получение очередной партии фиксированного размера в 20 единиц на 28 неделе. Значит, заказать эту партию следует четырьмя неделями ранее, т.е. на 24 неделе.

27- я неделя: 23 - 10 = 13 единиц.

Пример 2.4.

На рис. 8.4. приведен график загрузки рабочего центра механической обработкой 9 партий деталей в течение пяти рабочих дней. Выпуск партий не привязан к конкретным срокам пятидневки. Пропустить поток деталей через рабочий центр. При этом предусмотреть как можно меньшее количество переналадок рабочего центра и дроблений крупных партий.



Рис. 8.4. График загрузки рабочего центра до перераспределения потока во времени

Один из вариантов возможных решений представлен на рис. 8.5.

Рис. 8.5. График загрузки рабочего центра после перераспределения потока во времени

Пример 2.5.

Имеется пять рабочих мест А,Б,В,Г,Д и два задания на выполнение работ. Порядок прохождения рабочих мест представлен в табл. 8.14.



Таблица 8.14. Маршрут и время выполнения работ

Номер работы	Первое задание	Второе задание
	Маршрут прохождения рабочих центров	Время работы (дни)	Маршрут прохождения рабочих центров	Время работы (дни)
1	А	4	А	2
2	Б	3	Г	2
3	В	1	В	4
4	Г	3	Б	2
5	Д	2	Д	2
Итого		13		12

Задание: Графически определить кратчайший путь прохождения двумя заданиями последовательности рабочих центров.

1. Определить занятость рабочих мест

2. Составить график Ганта при последовательном выполнении работ, осуществляя сначала первое задание, затем второе, и наоборот.

2. Определить простои рабочих мест.

3. Сделать выводы.

Решение:

График занятости рабочих мест представлен на рис. 8.5.

Рис. 8.5. График занятости рабочих мест



Построение диаграммы Ганта при выполнении сначала первого задания приведено на рис. 8.6, а при выполнении сначала второго задания - на рис. 8.7.

Определение простоев рабочих мест отражено в табл. 8.15.

Таблица 8.15. Простои рабочих мест

Рабочее место	А	Б	В	Г	Д
Простои при выполнении сначала первого задания	0	5	0	0	1
Простои при выполнении сначала второго задания	0	0	0	5+1	0

Рис. 8.6. График Ганта выполнения сначала первого задания

Рис. 8.7. График Ганта выполнения сначала второго задания



Для того чтобы избежать перерывов в работе рабочего центра В и одновременного выполнения двух заданий на рабочем центре Б, начало работы на рабочем центре Г отложено на один день (рис. 8.7).

Кратчайший путь прохождения работ - это выполнение сначала второго задания, а затем первого.

При этом общая длительность производственного цикла выполнения обоих заданий составит 15 дней.

Пример 2.6.

Определить длительность технологического цикла изготовления комплекта партий деталей. Последовательность обработки 5 наименований партий деталей на участке из 5 рабочих мест и продолжительность обработки каждой партии деталей представлены в таблице:

Таблица 8.16. Последовательность и продолжительность обработки партий деталей

Наименование партии деталей	Номера рабочих мест	Технологический цикл изготовления партии, мин.
	1	2	3	4	5
А	4	6		8	4	22
Б		8	4	2	6	20
В	6	4	6		5	21
Г	10	2	5		2	19
Д			5	10	3	18
Загрузка рабочего места, мин.	20	20	20	20	20

Пример построения графика для обработки изделия А на первом рабочем месте приведен на рис. 8.8.



Рис. 8.8. Пример построения графика обработки изделия А на первом рабочем месте

Решение:

Рис. 8.9. График запуска - выпуска деталей при последовательном движении деталей Т_посл = 35 дней

Таблица 8.17. Простои при последовательном движении деталей

Рабочее место	1	2	3	4	5
Простои	0	2	9	0	0



Рис. 8.10. График запуска - выпуска де талей при параллельно- последовательном движении деталей Тп.п. = 29 дней

Таблица 8.18. Простои при параллельно-последовательном движении деталей

Рабочее место	1	2	3	4	5
Простои	0	1	6	0	0

После оптимизации график запуска деталей имеет следующий вид:

Рис. 8.11. График запуска - выпуска деталей после оптимизации То = 26 дней

Таблица 8.19. Простои рабочих мест после оптимизации

Рабочее место	1	2	3	4	5
Простои	0	2	5	0	4



Задачи для самостоятельного решения

Задача 2. 7.

Выполнить расчет плана производства изделия В и его компонентов, если спрос на изделие 20 шт., его структура представлена на рисунке:

Рис. 8.12. Схема сборки изделия с данными о «входимости» компонентов

Время изготовления и имеющиеся заделы на рабочих местах представлены в табл. 8.20.

Таблица 8.20. Время изготовления и запасы изделия/компонентов

Изделие/ Компонент	Время изготовления, недели	Размер текущего запаса, шт.
В	1	5
K	3	30
L	1	10
M	2	0
N	1	40
O	1	100
P	3	5

Поступление ранее открытых заказов не планируется.



Список литературы

1. Тихомиров В.И. Организация, планирование и управление производством летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1978. 496 с.

2. Харазов В.Г. Интегрированные системы управления технологическими процессами: учеб. пособие для вузов по специальности 220201 «Упр. и информатика в техн. системах». СПб.: Профессия, 2013. 655 с.

3. Производственный менеджмент: учебник / под ред. В.А. Козловского. М.: ИНФРА-М, 2003. 574 с.

4. Интегрированные системы управления производством машиностроительных предприятий: монография / под ред. А.С. Ивановой. Самара: Изд-во «Ас Гард», 2011. 312 с.

5. Парамонов Ф.И. Моделирование процессов производства. М.: Машиностроение, 1984. 232 с.

6. Петров А.С. Основы организации и управления промышленным производством. М.: Э...