8.3. Типы систем оперативного планирования

Выбор типа системы оперативного планирования производства на предприятии определяется следующим:

- степенью централизации плановых расчетов (централизованные и децентрализованные);

- типом производственной структуры (цеховая, технологические ячейки, рабочие центры и пр.);

- организацией оперативного планирования производства (выталкивающие и вытягивающие);

- характером принятых планово-учётных единиц (подетальные, комплектные, позаказные);

- периодом планирования (смена, сутки, декада, месяц и т.д.);

- составом и порядком оформления и движения плановой и учётной документации.

Централизация плановых расчётов означает их осуществление из единого центра, обязательность соблюдения разработанных планов и графиков для всех цехов, участков, рабочих мест.

Рабочий центр – это часть производственного пространства, на которой соответствующим образом организованы производственные ресурсы и труд. Рабочий центр может представлять собой отдельный станок, группу станков или участок, на котором выполняется определённый тип работ. В соответствии с функциональным назначением эти рабочие центры могут быть основой цеховой структуры или более совершенных структур типа продуктового потока, сборочной линии и групповой технологической ячейки. В последние годы многие фирмы переходят от цеховой структуры к структурам на основе групповых технологических ячеек.

При цеховой структуре можно добиться выполнения определённых работ, определив маршрут движения предмета труда между рабочими центрами, организованными по функциональному признаку. Когда определённая работа поступает на рабочий центр, например, на сверлильный центр, запрограммированный на изготовление печатных плат, она становится в очередь к сверлильному станку, с помощью которого в плате можно высверлить требуемые отверстия. Календарное планирование в этом случае связано с определением порядка выполнения работ и функциональным назначением станка.

Термин «ресурсы» чаще используется в общем смысле. Но на практике нужно чётко определить, какой именно ресурс подлежит планированию. Обычно процессы бывают ограничены либо производительностью оборудования, либо производительностью человека. В первом случае критическим ресурсом будет оборудование, и именно для него составляется календарный план. Во втором случае календарный план ориентируется на людей, являющихся критическим ресурсом. К счастью, процессы не бывают ограничены одновременно производительностью оборудования и производительностью человека.

Любая система календарного планирования отличается от других методом планирования загрузки производственной мощности, используемым при составлении календарного плана. Системы календарного планирования могут быть основаны на ограниченной или неограниченной загрузке рабочих центров.

Неограниченная загрузка имеет место в тех случаях, когда основанием для назначения какой-либо работы определённому рабочему центру является лишь потребность, которая возникнет со временем. Наличие ресурсов, необходимых для выполнения работы, непосредственно в расчёт не принимается, как и фактическая очерёдность работ, выполняемых каждым ресурсом на рабочем центре. Зачастую, просто осуществляется проверка степени загруженности в совокупности важнейших ресурсов. Перегрузку можно оценить, вычислив объём работ, подлежащий выполнению за определённый период времени, как правило, одной недели и рассчитанный по нормам подготовительно-заключительных и основных работ по каждому заказу. При использовании системы с неограниченной загрузкой время выполнения заказа оценивается сложением операционного времени, времени перемещения материалов и ожидаемой задержки на пребывание в очереди на выполнение заказа.

В системе, основанной на ограниченной загрузке, используется подробное планирование каждого ресурса по необходимым затратам времени на выполнение подготовительно-заключительных и основных работ по каждому заказу. Система календарного планирования в этом случае точно определяет, каким заданием будет занят каждый ресурс в каждый момент на протяжении всего рабочего дня. В случае, когда выполнение какого-либо задания задерживается из-за отсутствия той или иной детали, соответствующий заказ ставится в очередь и ожидает появления этой детали. Теоретически, при использовании системы ограниченной загрузки все календарные планы выполнимы.

Другой характеристикой различий систем календарного планирования является направление планирования во времени – прямое и обратное. Она связана с концептуальными подходами к организации оперативного планирования производства: «выталкивание» изделия и «вытягивание» обрабатываемого изделия.

Более распространено календарное планирование, обращённое в будущее, называемое прямым планированием (выталкивающие системы). По каждому принятому заказу планируют каждую операцию, подлежащую выполнению в будущем. Это позволяет определить самый ранний срок выполнения заказа.

Система обратного планирования (вытягивающие системы) берёт за исходную точку будущую дату (чаще всего, день, когда заказ должен быть готов) и планирует требуемые операции в обратной последовательности. Эта система позволяет определить, когда нужно приступить к выполнению заказа, чтобы он был готов к определённому сроку.

Расписание в производственном менеджменте – совокупность календарных дат, определяющих сроки выполнения конкурирующих по ресурсам операций (работ).

Требования к составлению расписаний:

- обеспечение выполнения всей планируемой номенклатуры работ по всем изделиям;

- обеспечение непрерывности выполнения работ по всем планируемым изделиям;

- обеспечение равномерной и полной загрузки персонала и оборудования по всем отрезкам календарного периода.

Процесс определения того, какая работа должна выполняться первой на том или ином станке или рабочем месте, называется планированием очерёдности работ или выстраиванием приоритетов.

Приоритеты - это критерии для определения очерёдности выполнения конкурирующих по ресурсам операций (работ).

Правила приоритетов – совокупность приёмов и методов определения очерёдности выполнения конкурирующих по ресурсам операций (работ). Эти правила бывают очень простыми и сводятся к требованию, чтобы последовательность работ соответствовала определённой совокупности данных, например, времени обработки, установленным срокам или порядку поступления заказов. Другие правила могут требовать большей информации для того, чтобы определить какой-либо числовой показатель, то есть требуют вычислительных процедур.

Правильность установления приоритетов оценивается эффективностью календарного плана, которая проявляется в следующем:

1) соблюдение сроков, устанавливаемых заказчиками или определённых последующими операциями;

2) минимизация «продолжительности потока», то есть времени, которое затрачивается на выполнение работы в данном процессе;

3) минимизация объёмов незавершённого производства;

4) минимизация простоев оборудования и рабочих.

Правила формирования приоритетов для планирования последовательности выполнения работ:

1. «Первый пришёл – первый обслужен» (FCFS) - работы выполняются в том порядке, в каком они поступают в подразделение.

2. Кратчайшее время исполнения (SPT) - сначала выполняется работа с самым коротким временем выполнения, затем из оставшихся работ выполняется опять с самым коротким временем выполнения и т.д.

3. Ранняя по дате исполнения (EDD) – первой выполняется работа с самым ранним сроком окончания и т.п.

4. Наиболее продолжительное время исполнения (LPT) - первой выполняется работа с самым продолжительным временем выполнения и т.д.

5. Ранняя по дате начала выполнения (SD), определяемая как установленная дата завершения работы минус время выполнения работы. Первой выполняется работа с самой ранней датой начала выполнения.

6. Наименьший остающийся запас времени (STR), определяемый как разность между временем, остающимся до установленной даты завершения работы и временем выполнения работы. Первыми выполняются работы с самым коротким запасом времени.

7. Наименьший остающийся запас времени на одну операцию (STR/OP), определяемый как разность между временем, остающимся до установленной даты завершения работы и временем выполнения оставшихся операций, делённая на количество оставшихся операций. Заказы с самым коротким STR/OP выполняются первыми.

8. Критическое отношение (CR), вычисляемое как разность между установленной датой завершения работы и текущей датой, делённая на время выполнения работы. Первыми выполняются работы с наименьшим критическим отношением.

9. Коэффициент очерёдности (QR), вычисляемый как отношение времени, остающегося по графику, к плановому времени пребывания в очереди. Заказы с наименьшим коэффициентом очерёдности выполняются первыми.

10. «Последний вошёл – первым обслужен» (LCFS). Это правило часто применяется по умолчанию. При поступлении очередной работы она размещается на вершине пирамиды. Плановик первой выбирает последнюю поступившую работу (с вершины) и эта работа выполняется первой.

11. Произвольный, случайный порядок (Random) – выполняется наиболее предпочтительная в данный момент времени работа.

При составлении расписаний для индивидуальных процессов используют концепции управления проектами, графики Гантта, сетевые графики.

Потребности большинства производителей в достаточной мере удовлетворяются относительно простой схемой приоритетов, в которой заложены следующие принципы.

Динамичность – возможность достаточно часто пересчитывать график в ходе выполнения работ, отражать изменяющиеся условия.

«Установленная дата выполнения заказа» - основываться на имеющемся резерве времени, то есть положительной разности между остающимся и необходимым временем выполнения работы.

Современные подходы к составлению календарных планов сочетают компьютерное моделирование с деятельностью человека-плановика.