2.3. Планирование производственных мощностей.

Производственная мощность – это показатель, отражающий максимальную способность предприятия (подразделения, объединения или отрасли) по осуществлению выпуска продукции в натуральных или стоимостных единицах измерения, отнесенных к определенному периоду времени (смена, сутки, месяц, квартал, год).

Количественные значения производственной мощности обусловлены научно-техническим уровнем технологии производства продукции, номенклатурой (ассортиментом) и качеством продукции, а также особенностями организации труда, наличием энергетических, сырьевых и трудовых ресурсов, уровнем организации труда, специализации и кооперирования, пропускной способностью транспортных, складских и сбытовых служб. Неустойчивость факторов, влияющих на величину производственной мощности, порождает возможность существенного изменения этого показателя во времени, и поэтому он подлежит периодическому пересмотру.

В общем виде производственную мощность можно определить, как максимально возможный выпуск продукции в соответствующий период времени при обозначенных условиях использования оборудования и производственных ресурсов (площадей, энергии, сырья, живого труда).

Производственные мощности измеряются, как правило, в тех же единицах, в которых планируется производство данной продукции в натуральном выражении (тоннах, штуках, метрах).

По продукции, имеющей широкую ассортиментную шкалу, производственные мощности могут выражаться в условно-натуральных единицах.

Виды производственной мощности.

В связи с этим выделяют следующие разновидности производственной мощности:

1) Проектная мощность - определяется в процессе проектирования производства и отражает его возможности для принятых в проекте условий функционирования предприятия;

2) Освоенная мощность - это фактически достигнутая мощность, в результате устойчивой работы на предприятии;

3) Пусковая мощность – мощность, сложившаяся в период пуска производства;

4) Фактическая мощность - сложившаяся при текущих колебаниях спроса на продукцию предприятия;

5) Плановая мощность - применяемая в расчетах производства объемов продукции;

6) Входная и выходная мощность по периоду²– мощность на начало или конец какого-то временного периода;

7) Вводимая и выводимая мощность – мощность, введенная или, соответственно, выведенная из эксплуатации с начала определенного периода времени;

8) Среднегодовая мощность – мощность, рассчитываемая в случае изменения ее значения в течение года, как среднеарифметическое значений производственной мощности на протяжении года;

9) Балансовая мощность – мощность, соответствующая по своей количественной мере условиям сопряжения разных по мощности единиц оборудования, сопряженных в едином технологическом процессе. Надо, однако, отметить, что балансовая мощность не всегда соответствует оптимальным значениям оборудования;

10) Резервная мощность – мощность, учитывающая необходимость остановки оборудования для профилактических и ремонтных работ на предприятии.

 Основные этапы расчета производственной мощности

При расчете производственной мощности предприятия, на начало планового года, должно учитываться все установленное оборудование, независимо от его состояния (действует или бездействует вследствие его неисправности, находится в ремонте, наладке, в резерве, на реконструкции или на консервации и т.п.). Резервное оборудование, предназначенное для замены ремонтируемого, при расчете мощности не учитывается.

При вводе новых мощностей по планам капитального строительства и их освоения предусматривается, что их эксплуатация начинается в следующем квартале после сдачи.

Входная и выходная производственная мощность исчисляются ежегодно по данным отраслевой статистики, как внешняя конкурентная характеристика оборудования. Для определения соответствия производственной программы имеющейся мощности исчисляется среднегодовая производственная мощность предприятия.

Планирование производственных мощностей.

Планирование производственных мощностей очень важно в достижении долгосрочного успеха организации. Как показывает опыт, слишком большие производственные мощности могут быть не менее вредны, чем слишком маленькие.

Менеджеры предприятия должны исследовать три измерения стратегии выбора производственной мощности перед принятием соответствующих решений:

• выбор размера запаса производственной мощности,

• выбор времени и размера расширения и связывание решений по производственной мощности с другими принимаемыми решениями.

Запас производственной мощности – это количество дополнительной производственной мощности, которую фирма сохраняет, чтобы справиться с внезапными увеличениями в спросе или временными потерями в производительности; она измеряет насколько средний уровень использования (в терминах реальной производственной мощности) меньше 100 процентов.

Выбор времени и размера расширения. Вторая проблема стратегии производственной мощности состоит в том, чтобы определить: когда ее расширять и насколько. Существует две крайние стратегии: экспансионистская стратегия, которая добавляет производственную мощность большими, но редкими порциями, и стратегия wait-and-see («ждать и смотреть» или «поживем-увидим»), которая делает эти добавки меньшими порциями, но более часто. В первом случае производственная мощность наращивается заблаговременно (когда заканчивается ее запас), а во втором случае – тогда, когда ее дефицит достигнет определенного порога.

Планирование ввода дополнительных производственных мощностей рекомендуется осуществлять по следующим этапам.

1. Оценить требуемую производственную мощность.

2. Вычислить разницу между требуемой и доступной производственной мощностью. 

3. Составить варианты планов ликвидации разрыва. 

4. Качественно и количественно оценить каждую альтернативу и сделать окончательный выбор.

Система планирования производственных мощностей по методологии CRP применяется для проверки пробной программы производства, созданной в соответствии с прогнозами спроса на продукцию, на возможность её осуществления имеющимися в наличии производственными мощностями. В процессе работы CRP-системы разрабатывается план распределения производственных мощностей для обработки каждого конкретного цикла производства в течение планируемого периода. Также устанавливается технологический план последовательности производственных процедур и, в соответствии с пробной программой производства, определяется степень загрузки каждой производственной единицы на срок планирования. Если после цикла работы CRP-модуля программа производства признается реально осуществимой, то она автоматически подтверждается и становится основной для MRP-системы. В противном случае в неё вносятся изменения, и она подвергается повторному тестированию с помощью CRP-модуля. В дальнейшем эволюционном развитии систем планирования производства они стали представлять собой интеграцию многих отдельных модулей, которые, взаимодействуя, увеличивали гибкость системы в целом.

Структура CRP-систем. Планирование потребности в производствен­ных мощностях осуществляется по каждому виду продукции, вклю­ченного в главный календарный план. При планировании учитывает­ся последовательность выполнения технологических операций изго­товления продукции на рабочих центрах.

Capacity Requirements Planning (CPR) — Планирование производственных мощностей. Информационная система, входящая в состав более крупных систем MRP. Цель CRP-системы -проверка выполнимости заданного графика работ с точки зрения имеющегося оборудования и возможностей, и в случае адекватности требований и возможности выполнения задания по срокам оптимизировать и грамотно распределить нагрузку на имеющиеся производственные ресурсы.

Рис.2.15. Цикл CRP

В процессе работы CRP-системы разрабатывается план распределения производственных мощностей для обработки каждого конкретного цикла производства в течение планируемого периода. Также устанавливается технологический план последовательности производственных процедур и, в соответствии с пробной программой производства, определяется степень загрузки каждой производственной единицы на срок планирования. Если после цикла работы CRP-модуля программа не признается реально осуществимой, то в нее вносятся изменения, и она подвергается повторному тестированию с помощью CRP-модуля.

В CRP-алгоритме можно условно выделить два этапа. Речь идео об предварительном и окончательном планировании:

• RCCP (Rough-Cut Capacity Planning). Предварительное планирование производственных мощностей. Процедура достаточно быстрой проверки нескольких ключевых ресурсов, с помощью которой можно выяснить, достаточно ли мощностей для выполнения основного плана производства.

• FCRP (Finite Capacity Resource Planning). Окончательное планирование производственных мощностей. Даже если RCCP может указывать на наличие достаточного объема мощностей для выполнения плана производства, FCRP может показать дефицит этих мощностей в определенные периоды времени.

Для каждого рабочего центра рассчитывается плановая загрузка, учи­тывается ограничение производственной мощности, выдается сообщение обо всех расхождениях между их плановой потребностью (загрузкой) и имеющейся мощностью. Это позволяет своевременно предпринимать регулирующие действия, направленные на выравнивание загрузки рабо­чих центров за счет перераспределения потоков операций или, в крайнем случае, за счет изменения производственной программы. При этом системы CRP не обеспечивают оптимизацию загрузки рабочих центров, остав­ляя эту интеллектуальную процедуру человеку. В результате получается производственная программа, которая соответствует реальным возмож­ностям загрузки рабочих центров — производственным мощностям. Эта производственная программа становится основной для планирования материальных потребностей в MRP-системе.

Для планирования потребности производственных мощностей ис­пользуют исходные данные:

• календарного плана производства (сведения о производственных заказах);

• о рабочих центрах (состав, рабочий календарь, производственная мощность рабочих центров);

• о технологических маршрутах изготовления готовой продукции.

Типовая структура информационной базы, поддерживаемая боль­шинством программных продуктов ИС класса CRP, приведена на рис. 4.3. Недостатком CRP-систем является учет ограниченного переч­ня производственных факторов, а также отсутствие средств модели­рования и оптимизации загрузки рабочих центров.

 

Рис. 2.16. Типовая структура информационной системы класса CRP

 

Информационные системы классов CRP/MRP обеспечивают реа­лизацию функций управления в направлении «сверху вниз», без учета обратной связи, а также решение функциональных задач планирова­ния потребностей в материалах и производственных мощностях.

Такие функции управления, как бизнес-планирование, планирование продаж, планирование производства, разработка главного календарного плана производства, оказались не охваченными ИС классов MRP/CRP.

Для того чтобы производственная программа была осуществима, необходимо, чтобы имеющиеся в наличие производственные мощности смогли обработать то количество сырья и материалов-комплектующих, которое предписывает составленный MRP модулем план заказов, и изготовить из них готовые изделия. Собственно MRP-план является основным входным элементом модуля планирования потребностей в производственных мощностях (CRP-модуля). Другим немаловажным входным элементом является технологическая схема обработки/сборки конечного готового изделия (routing plan). Эта схема является определенной таблицей, аналогичной инвентарному списку, только с точки зрения этапов обработки и их длительности, а не комплектующих и их количества. На рисунке 5 представлена типичная технологическая схема обработки. Обычно, производственные мощности предприятия классифицируются на производственные единицы (work center). Такой производственной единицей может быть станок, инструмент, рабочий и т.д. Результатом работы CRP-модуля является план потребности в производственных мощностях (Capacity requirements plan). Этот план определяет, какое количество стандартных часов должна работать каждая производственная единица, чтобы обработать необходимое количество материалов.

Шаг	Номер производственной единицы	Название работы	Название производственной единицы	Кол-во рабочих часов
1	456676	Расточка	Токарный станок	1
2	56787, 345	Шлифовка		5
2.1	56787	Станочн. шлиф.	Шлифовальный станок	4
	345	Ручн Шлиф	Рабочий Петров Е. Н.	1
	....	....	...	...

Рис 2.25. Технологическая схема обработки/сборки готового изделия (routing plan)

Также очень важно заметить, что модули MRPII-системы являются четко и однозначно взаимосвязанными (Lock step principle). Это в свою очередь означает собой тот факт, что в любом случае, если потребности в материалах (MRP-план, являющийся следствием изначально составленной программы производства (MPS)) не могут быть удовлетворены ни за счет внутреннего производства, ни за счет закупок на стороне, в план производства, очевидно, должны быть внесены изменения. Однако подобные явления должны быть исключениями. Одной из основных задач является составление успешного производственного плана с самого начала.

На Рис. 2.26 представлен сокращенный вариант типичного плана потребности в производственных мощностях. Этот план является выходным элементом CRP-модуля.

 

План потребности в производственных мощностях. Производственная единица № 1500
Номер материала	Номер заказа на пр-во	Кол-во	1.03.99		2.03.99		3.03.99		4.03.99		5.03.99
91234	12378	50			3.5
80902	9870	500					16.5
Суммарное количество часов				294		201		345		210		286

Рис. 2.26. План потребности в производственных мощностях на примере одной производственной единицы.

Таким образом, заметим еще раз: если в результате работы CRP-модуля установлено, что MRP-план неосуществим, то производственная программа (MPS) должна быть пересмотрена, более того, вероятно, необходимо пересмотреть весь план деятельности. Однако важно осознавать, что такой шаг должен быть сделан в самом крайнем случае, так как планировщик, работающий с CRP-системой должен быть компетентен и сам осознавать производственные возможности своего предприятия, понимая, что задача компьютера - лишь оптимально распределить загрузку производственных мощностей на период планирования. Тем самым, планировщик должен стараться определить и опротестовать заведомо неосуществимый MRP-план, до отправления его в CRP-систему, или найти пути для расширения производственных мощностей до необходимого уровня.

Контроль выполнения производственного плана. Контрольные отчёты по производительности и потреблению (input/output reports)

В тот момент, когда определено, что план потребностей в производственных мощностях может быть осуществлен, начинает функционировать контроль поддержания установленной производительности. Для этого в течение всего срока планирования системой регулярно создаются контрольные отчеты по производительности (Output control reports). Пример такого отчета приведен на рисунке 7.

Контрольный отчёт для производственной единицы №1500. Дата отчета - 23.05.1999,Пн Единица измерения – Стандартный час работы
Статус/Дата	2.05.99	9.05.99	16.05.99	23.05.99
По плану	270	270	270	270
Реально	250	220	190
Отклонение	-20	-70	-150

Рис. 2.27. Пример контрольного отчета по производительности. Установленный период создания отчетов - 1 неделя.

Из вышеприведенного контрольного отчета становится видно, что отклонение реального темпа производства от производственного плана в первую неделю составляло 20 часов, во вторую-50 и в третью - 80 часов работы. Таким образом, суммарное отклонение достигло 150 стандартных часов.

Для адекватной работы системы необходимо определить величину допустимого отклонения от плана производства. Например, если установлено, что величина допустимого отклонения на начало третьей недели равна половине планового недельного количества часов, то для примера на рисунке 7 это отклонение будет равняться 135 часам. И, в тот момент, когда величина реального отклонения превышает 135 часов, система сигнализирует о необходимости немедленного вмешательства в работу данной производительной единицы, и принятия мер к повышению ее производительности, вплоть её выхода на плановый уровень. Такими мерами может быть привлечение дополнительных рабочих, допустимое увеличение общего времени её работы и т.д.

Кроме контрольных отчетов производительности, для каждой производительной единицы существуют контрольные отчеты потребления материалов-комплектующих. Эти отчеты существуют для быстрого определения ситуаций, когда та или иная производительная единица не развивает плановой мощности из-за недостаточного снабжения материалами.

Еще одним необходимым документом, регулярно (как правило, ежедневно) создаваемым MRPII-системой является список операций (operation lists). Списки операций обычно формируются в начале дня и передаются (или пересылаются) мастерам соответствующих производственных цехов. В этих документах отображена последовательность проведения рабочих операций над сырьем и комплектующими материалами на каждой производственной единице и их длительность. Списки операций позволяют каждому мастеру получать актуальную информацию, и фактически делают его частью MRPII-системы.