Оперативное управление производством

Понятие, цель и функции

По определению APICS: «Оперативное управление ис­полнением заказов (production activity control - PAC) — функция маршрутизации и диспетчирования работ, которые должны быть исполнены, сквозь производственные подразде­ления (facility) и выполнение контроля поставщиков. РАС охватывает принципы, подходы и техники, необходимые для календарного планирования, контроля, измерения и оценки эффективности производственных операций. Синоним: shop floor control (управление цехом)». 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 (output) 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.

Для отслеживания перемещения материалов в цехе опера­тивное управление исполнением плана производства может использовать контроль заказов (order control) или контроль материального потока (flow control).

Основной целью SFC (shop floor control (управление цехом)) является поддержка деятельности производственного предприятия инструментарием и методологией, позволяющими быстрее производить продукцию, увеличивать ценность продукции и снижать издержки ее производства, предоставить возможность выпускать более разно­образную продукцию и улучшать ее качество.

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 (Work Centers); согласно определению APICS, 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 (load center);

• ВОМ (спецификации) с указанием, на какой операции технологического маршрута применяется данный ком­понент;

• производственные заказы (Work Orders) — открытые и подтвержденные производственные заказы;

• производственный календарь;

• инструмент (Tooling) — 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.

Влияние среды производства

Функция оперативного управления исполнением плана про­изводства зависит от той среды производства, которая ха­рактерна для предприятия. В зависимости от этой среды смещаются акценты в управлении, выделяются те или иные преимущественные функции рассматриваемой подсисте­мы. С этой точки зрения стоит отметить три основные воз­можные среды производства.:

1. Функциональная конфигурация (технологическая специализация) производства в основном характерна для универсального производства, управлению которым присущи следующие основные характеристики:

• Формирование календарного плана производства произво­дится для каждого отдельного рабочего центра.

• Приоритеты назначаются каждому производственному за­казу, по которому изготавливается определенное количе­ство одной номенклатурной позиции к определенной дате.

• Заказы проходят по рабочим центрам разнообразными технологическими маршрутами, представляющими со­бой последовательность независимых операций. Последующая операция по данной единице данной номенклатурной позиции не может быть начата, пока не завершена предыдущая операция.

• Данные отслеживаются для каждой операции технологического маршрута.

• Заказы запускаются в индивидуальном порядке (а не «пачками»).

• Главный календарный план производства ориентирован на снабжение заказов материалами и компонентами, соответственно отпуск со склада материалов и комплектующих выполняется отдельно для каждого производственного заказа. Для отпуска запасов ком­понентов и материалов со склада используют матери­альные требования (ведомости комплектации, лимит­но-заборные карты) (pick lists), выписываемые для каждого заказа.

• Применяются в основном многоуровневые спецификации (ВОМ), так как изделия носят, как правило, до­статочно сложный характер и имеют многоуровневую структуру. Важной является возможность «увязки» технологического маршрута и спецификации продукта путем указания, на какую технологическую операцию данного маршрута должны поступать компоненты.

• Возможен сложный расчет размеров партий (lot sizes), диктуемый, в частности, не только технологическими, но и экономическими соображениями.

• Для изделий обычно характерна большая длительность производственного цикла, существенную долю которой составляют технологические времена, иные, чем время непосредственной обработки изделия.

С точки зрения функции SFC функциональная конфигура­ция производства наиболее сложна, так как вызывает самые большие проблемы в управлении в силу своей «многомерности». Необходимо отслеживать исполнение плана и отклоне­ния как в разрезе заказов (каждый их которых может в пре­дельном случае, например при изготовлении каждого изделия на заказ, иметь свой особый технологический маршрут, при прохождении которого потребление материалов и комплектующих происходит в различных его точках), так и в разрезе рабочих центров (машин, рабочих, рабочих с машинами). Типичной проблемой, с которой здесь можно столкнуться, мо­жет быть неравномерность загрузки различных рабочих цент­ров. Помимо этого, просто сложно без специального инструмен­тария управляться с сотнями и тысячами производственных заказов, ежедневно проходящих через предприятие. Следова­тельно, чтобы сохранить контроль над такими потоками дан­ных, жизненно необходимо иметь возможность представлять требуемые отчеты о производстве в нужном аспекте.

2. Продуктовая конфигурация (предметная специализация) среды производства имеет две разновидности: «процесс» и массовое производство (repetitive), которые различаются между собой характером произ­водственного процесса: к последней среде относят производ­ства дискретного характера, а к первой — преимущественно непрерывного типа.

Производству типа «процесс», присущи следующие основные черты:

• капиталоемкость в силу необходимости большого объема основных фондов, носящих специализированный характер;

• ориентированность главного календарного плана производства на оптимальное использование производствен­ных мощностей (Capacity-oriented MPS), так как производственные возможности определяются пропускной способностью комплекса оборудования;

• по производственным заказам может быть получен не один продукт, а несколько, при этом в качестве компо­нента может выступать даже одна номенклатурная пози­ция. Получаемые же продукты делятся на «совместные» (co-products) и «побочные» (by-products). Совместные есть цель данного процесса, побочные — его неизбежный сопутствующий результат. Совместные продукты закла­дываются в календарный план производства, побочные учитываются по факту их получения. Производствен­ный заказ при этом обычно имеет накопительный харак­тер, охватывая, возможно, несколько рабочих смен;

• технологический маршрут представляет собой последо­вательность зависимых друг от друга операции, часто выполняемых непрерывно, или же производство круп­ными объемами (in batches);

• для одобрения производственного плана достаточно подтверждения главного календарного плана производ­ства, производственные заказы на промежуточные про­дукты не формируются;

• неглубокий, часто одноуровневый, характер спецификаций;

• простые алгоритмы расчета размеров партий;

• спецификация принимает вид формулы (рецепта), при этом могут применяться специфические формы описа­ния норм расхода компонентов на продукт (например, на некий объем готового продукта или в процентах от веса готового продукта);

• получаемое по производственному заказу количество про­дуктов может варьировать как по объему, так и по допол­нительным характеристикам (простой пример — варьирование пива по крепости: на бутылке написано 5%, а партии могут получаться с крепостью 4.95, 5.05% и т. д.).

Массовому поточному производству присущи следующие основные черты:

• дискретное производство;

• технологический маршрут общий для всех изделий, изготавливаемых на производственной линии;

• материалы и компоненты могут «втягиваться» в произ­водство на всем протяжении производственной линии, «выдается» же с линии и помещается на склад только готовая продукция (не считая возникающего на линии брака, который может принести некоторую пользу пред­приятию, например, который может быть продан);

• для запуска в производство в качестве производствен­ных заказов могут использоваться сменные задания, а могут даже использоваться и накопительные заказы, охватывающие несколько рабочих смен;

• производство работает на основании главного календар­ного плана производства, сформированного для опреде­ленных плановых периодов;

• для планирования производства учитывается время сме­ны изделий на линии, которое может быть весьма существенным (особенно в сравнении с ритмом работы ли­нии, который может соответствовать десяткам и сотням тысяч единиц продукции в час), и поэтому стремятся сократить его до минимума, формируя производственные заказы накопительного характера, охватывающие дли­тельные периоды времени. MRP - система должна для отражения такого производства обладать возможностью задавать объем производства в единицах продукции в час (день);

• сбор данных об исполнении накопительных производ­ственных заказов производится в нескольких контрольных точках на протяжении всего потока, фиксация данных по окончании каждой операции может быть даже нереальна в силу высокой скорости движения потока;

• отпуск материалов в производство осуществляется пре­имущественно с использованием нормативного отпуска (backflushing);

• для производства критична сбалансированность производственных линий, спроектированных и установленных для производства определенной группы сходных продуктов, по пропускной способности различных вклю­ченных в линию единиц оборудования.

Производства с продуктовой конфигурацией проще с точки зрения SFC, чем производства с функциональной конфигура­цией. В самом деле, присутствует только одно измерение конт­роля: но заказам. Контроль в разрезе рабочих центров может быть не нужен, если производственные мощности оборудова­ния, выполняющего операции на потоке, сбалансированы.