Организация и планирование автоматизированных производств. Учебное пособие

поточное производство, исключающее перерывы в производственном процессе, обеспечивающее полное использование оборудования на уровне проектной мощности, отличается повышенной экономической эффективностью.

В дискретных производствах, где потоки материалов прерывисты, перемещаются определенными «порциями», имеющими в разных отраслях различные названия (партии, комплекты, контейнеры, паллеты,…), но, главное, выступающими в роли «учетных единиц», операции четко отделены одна от другой и в функциональном (технологическом), и в организационном смыслах. Маршруты движения потоков определяются технологией, но зависят также и от организационных решений, таких, например, как принятое закрепление оборудования за ассортиментом продукции. Уровень использования оборудования зависит от ассортимента продукции, разнообразия технологических маршрутов, согласованности отдельных стадий процесса по производительности и решения многих иных организационных задач. Вследствие дискретности потоков появляется необходимость в межоперационных запасах материалов, снижающих риски непроизводительных простоев оборудования. Рост межоперационных запасов, с одной стороны, способствует бесперебойному движению потока, с другой стороны, ведет к повышению незавершенного производства и, соответственно, к снижению эффективности использования оборотных средств.

Свойство дискретности потоков допускает и даже предполагает выделение в производственной структуре предприятия большого числа операций с локальными функциями. Эти операции могут входить в состав различных технологических процессов, и в этом смысле становятся более универсальными. Таким образом, парк оборудования предприятия с дискретным типом производства позволяет выпускать существенно более широкую номенклатуру изделий, чем предприятие, имеющее непрерывный тип производства. Токарный станок, к примеру, может быть использован для изготовления широкого набора разных деталей. Завод, построенный для процесса производства по непрерывной технологии продукта химической природы, например, серной кислоты, невозможно без радикальной перестройки использовать для выпуска другой продукции.

Для непрерывно-дискретных производств характерны дискретное перемещение материалов и полуфабрикатов по своим технологическим маршрутам и непрерывный характер отдельных операций.

Задачи организации производства различного типа по своим целевым установкам одинаковы: в любом случае требуется обеспечить бесперебойный ход производственного процесса и достижение заданного или максимального уровня его эффективности. Однако разнообразие и процедурная сложность задач в дискретных производствах, в общем случае, выше, чем в непрерывных. Это объясняется более широким ассортиментом продукции, большим разнообразием маршрутов материальных потоков, увеличенным числом точек контроля и ветвления процессов. Эти факторы усложняют процессы планирования и оперативного управления производственными процессами. В непрерывных

41

производствах многие вопросы организации решаются на стадии проектирования предприятия.

2.4.Единичное, серийное и массовое производство. Гибкое автоматизированное производство

Рассмотрим еще один важный подход к классификации предприятий, а именно, их разделение по значениям показателей широты ассортимента и масштабов производства.

Широта ассортимента продукции определяется количеством выпускаемых предприятием товарных групп, между которыми есть существенные различия в назначении, ведущие к заметным различиям в составе потенциальных потребителей, в технологии производства, в используемых материалах и других характеристиках. Например, некое швейное предприятие выпускает мужскую одежду следующих товарных групп: пальто, костюмы, куртки. Каждая из этих групп может быть разделена на подгруппы по иным признакам. Другое предприятие специализируется на выпуске только мужских костюмов. Понятно, что ассортимент первого предприятия оценивается как более широкий. Количество признаков, по которым последовательно классифицируются товарные группы (например, материал, вид отделки, цвет, размер…), используют для оценки глу-

бины ассортимента.

Масштабы производства характеризуются объемами выпуска продукции, которые исчисляются в натуральном (штуки, комплекты, тонны, условные катушки и пр.) и в стоимостном (денежном) выражении. Перевод натуральных единиц в стоимостные осуществляется с помощью цен (стоимости единицы продукции). В зависимости от используемых единиц измерения объема выпуска конечной продукции различают физический и экономический масштабы производства.

Характеристики ассортимента и масштабов производства на конкретном предприятии складываются под влиянием многих экономических, организационных и технических факторов. В зависимости от этих характеристик различают следующие типы производств: единичное, серийное и массовое.

Единичное производство характеризуется выпуском изделий в единственном или в малом количестве экземпляров, т. е. физические масштабы производства невелики (заметим, что речь идет о количестве выпущенных готовых изделий). При этом экономические масштабы производства могут быть весьма большими. Одновременно в производстве находится одно или несколько однотипных изделий, и ассортимент можно оценить как узкий. С другой стороны, на более длительных интервалах времени предприятие, в необходимой степени перестроив производственные процессы, может перейти к производству изделий другого вида. И если возможности перестройки достаточно широки, то потенциально возможный ассортимент продукции также может быть весьма широким.

42

Единичное производство характеризуется выпуском уникальных изделий, часто по требованиям конкретного заказчика или, другими словами, по индивидуальному проекту. Поэтому единичный тип производства называют также проектным. Такой тип характерен для таких отраслей промышленности, как тяжелое машиностроение, судостроение. К этому типу относится также строительство уникальных сооружений. Но к нему следует отнести и экономически менее масштабные производства, такие, например, как изготовление одежды или обуви по индивидуальным заказам клиента.

Особенности организации единичного производства определяются повышенной долей оригинальных операций в технологическом процессе, использованием универсального оборудования, требующего переналадок при смене операций и ассортимента, повышенными требованиями к квалификации персонала. С экономической точки зрения единичное производство отличается более высокими затратами ресурсов, что отражается в более высокой цене конечного продукта.

Серийное производство характеризуется выпуском продукции более или менее значительными по величине «сериями». В зависимости от вида продукции серии могут включать от нескольких единиц до сотен и более однотипных изделий. Серийное производство является наиболее распространенной формой организации в промышленности. В зависимости от характерной величины се-

рий различают малосерийное, серийное и крупносерийное производства. С уве-

личением величины серий снижаются удельные издержки на единицу продукции, и производство становится более эффективным. Малосерийное производство по своим организационным и экономическим характеристикам близко к единичному производству, крупносерийное – к массовому производству.

Массовое производство отличается нешироким ассортиментом продукции и большими объемами выпуска изделий без существенных изменений в течение длительных периодов времени. Многократное повторение одинаковых операций позволяет использовать специализированное оборудование, исключить потери на его настройку и переналадки, использовать менее квалифицированный труд, сократить издержки на маркетинг, снабжение ресурсами и сбыт продукции. Это позволяет обеспечить меньшие, по сравнению с другими типами производств, издержки в расчете на единицу продукции. В массовом производстве высокоэффективным является применение средств автоматизации процессов. Примерами массового производства могут служить изготовление форменной одежды для армии, изготовление стандартных крепежных элементов (болты, гайки, шайбы …), изготовление иных изделий массового спроса.

Отметим, что динамика роста и разнообразия потребностей людей и общества в целом такова, что для их удовлетворения промышленность вынуждена разнообразить свой ассортимент, снижать уровень серийности, вплоть до изготовления изделий по индивидуальным заказам. При этом возрастают издержки, связанные с разработкой уникальных процессов и оборудования, с перенастройкой производственных процессов при смене ассортимента. Сокращение

43

этих издержек достигается рядом целенаправленных мер, в том числе, создани-

ем гибких автоматизированных производств (ГАП). Основу ГАП составляют технологические установки с программным управлением (так называемые обрабатывающие центры) и робототехнические комплексы. Такое оборудование перенастраивается на выполнение новых операций и, соответственно, на выпуск новой продукции с помощью относительно простой процедуры смены управляющих программ. Создание ГАП является важным направлением технологического развития промышленных предприятий.

Контрольные вопросы

1.Поясните понятие «контур управления» в функциональной структуре предприятия. Назовите примеры контуров управления.

2.Какие функции выполняет производственно-логистическая система предприятия?

3.Приведите и поясните схему движения материальных и денежных потоков в процессе функционирования предприятия.

4.Назовите основные виды преобразования материальных потоков в производственном процессе.

5.В чем состоит различие однородных и неоднородных потоков? Поясните смысл операций декомпозиции, сложения, композиции потоков.

6.Поясните смысл объемных преобразований материального потока.

7.Поясните смысл преобразования временных характеристик потока.

8.В чем различие непрерывных и дискретных материальных потоков?

9.Назовите особенности непрерывных, дискретных и непрерывно-диск- ретных производств.

10.Какие характеристики используются для оценки ассортимента продукции и масштабов производства предприятий?

11.По каким признакам различают единичное, серийное и массовое производство? Какими особенностями обладают производства этих типов?

12.Какими свойствами обладает «гибкое автоматизированное производ-

ство»?

3.ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

3.1. Цели и организация плановой работы на предприятии

Любая осмысленная, и значит, целенаправленная деятельность субъекта (человека или некоторой организованной структуры) предполагает анализ текущей ситуации, по результатам которого осуществляется выбор содержания и последовательности действий, ведущих к постановленным целям. Документ, в котором зафиксированы конечные цели, которые должны быть достигнуты к концу заданного периода времени, а также средства их достижения и выделяемые для этого ресурсы, называют планом. Соответственно, процесс составления плана называют планированием. В зависимости от обстоятельств план может

44

быть составлен с различной степенью подробности. Очевидно, чем с большей степенью определенности и конкретности составлен план, тем легче организовать работу по его выполнению. Но, как мы уже знаем, промышленное предприятие – сложная, многофункциональная, многоуровневая система. Поэтому отразить порядок движения к целям единственным всеобъемлющим документом практически невозможно. Поэтому для различных периодов времени, различных функциональных подсистем предприятия и для различных подразделений составляются свои планы, но с помощью специальных процедур обеспечивается их логическая и информационная связь между собой. Другими словами,

впроцессе планирования формируется система планов, охватывающих все необходимые функциональные направления деятельности и согласованных между собой по затратам ресурсов и целевым промежуточным и конечным результатам.

Основными признаками, по которым принято классифицировать планы, являются продолжительность периода планирования («временной горизонт»), функциональная область деятельности предприятия и структурный уровень объекта планирования.

По временному горизонту различают:

–стратегические (долгосрочные, «перспективные») планы, которые составляются на относительно продолжительные периоды времени, как правило, более одного года (три, пять, десять лет и более). Величина периода планирования зависит не только от выдвигаемых целей, но и от внешних обстоятельств,

вчастности, от уровня стабильности условий, в которых функционирует предприятие. Если прогнозируется возможность неблагоприятных изменений условий (снижение спроса на продукцию, негативные политические и экономические события, такие как санкции, рост цен на сырье, изменение таможенных пошлин, изменение курса валют, изменение стоимости кредитов и т. п.), то предприятие сокращает период стратегического планирования, а иногда фактически отказывается от разработки планов на длительную перспективу. При формировании стратегических планов целевые показатели устанавливаются в укрупненном виде, часто в форме ориентиров или общей направленности усилий. Примером может служить такая стратегическая установка: к концу пятилетнего периода повысить технологический уровень производства до уровня передовых предприятий отрасли;

–тактические планы составляются, как правило, на один год. На таком интервале времени оценки как внешних условий, так и внутренних производственных возможностей предприятия являются более определенными и предсказуемыми. Соответственно, формируемые планы являются более надежными. Конечно, тактические планы информационно связаны со стратегическими: показатели тактического плана рассчитываются на основе целевых значений, заложенных в перспективный план. Но при этом учитываются и оценки текущего состояния внешней среды и данного предприятия. В общем случае жесткой

45

функциональной связи между показателями стратегического и тактического планов нет;

– оперативные планы составляются на интервалы времени внутри года: полугодия, кварталы, месяцы, декады, сутки… Степень определенности и конкретности при оперативном планировании выше, чем при тактическом. Также более высокой является степень детализации плановых заданий. Например, если в тактическом плане определены задания по выпуску продукции по укрупненным товарным группам, то в оперативных планах могут быть указаны задания по выпуску конкретных позиций ассортимента с вполне определенными характеристиками (материал, размер, цвет, вид отделки и т. п.). Но одновременно с ростом уровня определенности на оперативном уровне увеличивается и число различного рода непредсказуемых помех и возмущений, вынуждающих чаще корректировать планы.

Оперативные планы разделяют на два вида: оперативно-объемные и опе- ративно-календарные.

Воперативно-объемных планах указываются задания по объему различных работ, которые должны быть выполнены к концу соответствующего оперативного периода. Если речь идет о выпуске продукции в заданном ассортименте, то в оперативно-объемном плане указываются плановые задания по объему выпуска каждой позиции ассортимента. Такой план отражает плановую структуру выпуска продукции в рассматриваемом плановом периоде.

Воперативно-календарных (или, как часто говорят кратко, календарных)

планах отражается плановый процесс выполнения заданных объемов работ на интервалах времени внутри основного оперативного периода, часто с указанием исполнителей отдельных операций. По этой причине календарные планы называют операционными. Операционные планы, по существу, отражают движение партий материалов или полуфабрикатов по заданным технологическим маршрутам. Операционные планы часто нарушаются по различным причинам (сбои в поставках материалов, выход из строя оборудования, возникновение брака, непредвиденные отклонения в длительностях операций и т. п.). Такие нарушения невозможно полностью исключить, что вынуждает создавать на предприятиях специальные диспетчерские службы, задачей которых является принятие оперативных мер для приближения хода производства к запланированному режиму.

Как ранее было сказано, сложный процесс функционирования предприятия в результате анализа и последовательной декомпозиции разбивается на ряд функций или функциональных подсистем. Так, в деятельности предприятия всегда присутствуют функции производства (изготовления) изделий, сбыта и отгрузки продукции потребителям, обеспечение ресурсами, контроль качества продукции, учета и контроля производственных затрат и целый ряд других функций. Каждая из указанных подсистем и любая другая подсистема, имеющая место на предприятии, представляет собой контур управления, связанный с другими контурами. Это означает, что в каждой подсистеме реализуется управ-

46

ленческая функция планирования. Следовательно, возникает классификация планов по функциональному признаку: формируются планы обеспечения ресурсами, планы сбыта и отгрузки продукции, планы по производству, планы по повышению качества и т. д. Особую группу образуют планы по росту и развитию предприятия, предусматривающие разработку и реализацию мероприятий по увеличению масштабов производства и качественным изменениям производственных процессов и продукции на основе различного рода инноваций (нововведений). Перечислить все виды функциональных планов затруднительно. Подчеркнем еще раз, что все функциональные планы связаны между собой,

иважной задачей планирования является их согласование между собой по всем основным параметрам – срокам, ресурсам, планируемым результатам.

Производственная структура предприятий, за редкими исключениями, относящимися к малым предприятиям, включает несколько организационных уровней. Например, производственное объединение (холдинг, группа объединенных предприятий) (первый уровень) включает несколько предприятий (второй уровень), каждое предприятие включает несколько отдельных производств (третий уровень), производство имеет в своем составе несколько цехов (четвертый уровень), цех содержит ряд технологических участков (пятый уровень), каждый из которых объединяет определенную группу рабочих мест (шестой уровень). Каждое из указанных подразделений должно функционировать по своим функциональным планам, которые, следовательно, должны быть сформированы для каждого уровня производственной системы.

Таким образом, можно заключить, что планирование деятельности предприятия представляет собой сложный процесс, результатом которого является разработка системы планов, согласованных между собой в трех аспектах: временном (стратегические, тактические, оперативные), функциональном (производство, сбыт, снабжение,…) и «пространственном» (уровни производственной системы). В современных автоматизированных производствах функция планирования является ключевой и поддерживается мощной информационной базой

иразвитым программным обеспечением. Более подробно информационные системы управления предприятиями рассматриваются далее в последнем разделе данного учебного пособия.

3.2. Информационный и организационный аспекты планирования

Общей чертой любого правильно сформированного плана является наличие в его структуре двух частей, которые могут быть обозначены как информа-

ционная и организационная.

Информационная часть плана содержит описание состава показателей, принятых в качестве выходных характеристик объекта управления или управляемых переменных, и описание алгоритмического и информационного обеспечения расчетов их значений. Очевидно, что эти показатели должны отражать цели управления. Если цели сформулированы в количественной форме, то показатели должны быть связаны с ними функциональными или статистическими

47

зависимостями. Система показателей, принятых для оценки различных уровней сложного объекта, также имеет свою структуру. Одной из проблем менеджмента предприятия является обеспечение согласованности показателей различных уровней, сбалансированности их целевых (плановых) значений. Среди подходов к решению этой проблемы наибольшее распространение получила система сба-

лансированных показателей (ССП или BSC – Balanced Scorecard), предложенная в начале 80-х годов прошлого века американскими экономистами Д. Нортоном и Р. Капланом.

Показатели, характеризующие деятельность сложного производственного объекта, отражают разные аспекты его деятельности, участвуют в формировании различных контуров управления. Поэтому число показателей, используемых в практике планирования, весьма велико. Их группируют по различным признакам. Так, в частности, выделяют показатели, характеризующие результаты деятельности, и показатели, характеризующие сопряженные с этими результатами затраты ресурсов. Особую группу составляют показатели эффективности, в которых в той или иной форме сопоставляются значения показателей результатов и затрат. Деятельность признается эффективной, если рассчитанные в согласованных шкалах оценки результатов превышают оценки затрат.

Как ранее уже было сказано, показатели, отражающие результаты, затраты и эффективность деятельности, могут быть выражены в натуральной или в стоимостной (денежной) форме. Напомним, что в первом случае они отражают физические объемы работ или ресурсов в соответствии с их природой и измеряются в таких единицах, как, например, тонны, комплекты, штуки, киловатты и пр. Во втором случае показатели приобретают экономическую оценку и измеряются в денежных единицах (рубли, доллары, евро, юани, ….). В роли коэффициентов при переходе от одной формы к другой выступают цены (стоимость единицы продукции). Например, значение показателя выпуска продукции в натуральном выражении, равное 1000 т при цене 1 тонны 1200 р./т соответствует в стоимостном выражении значению 1000 ∙ 1200 = 1 200 000 р. Показатели в стоимостной форме используются в основном для планирования и оценки затрат и конечных результатов деятельности предприятия. Примером показателя экономической эффективности деятельности предприятия является прибыль, определяемая как разность между величиной средств, вырученных от продажи продукции, и суммарными затратами за установленный (плановоучетный) период времени.

Показатели, используемые в практике управления предприятиями, подробно рассматриваются в курсе экономики.

Организационная часть плана включает в себя перечень организационных и технических мероприятий, которые должны быть проведены в плановом периоде для достижения установленных целевых значений показателей, представленных в информационной части. Достаточно подробное описание планируемых мероприятий дает основание для оценки их результатов и связанных с

48

ними затрат, и в этом проявляется тесная связь организационной и информационной частей плана.

3.3. Содержание и роль нормирования. Методы нормирования

Решение задач планирования невозможно без предварительной реализации функции нормирования затрат ресурсов различного рода. Суть нормирования состоит в установлении по тем или иным основаниям оценок количества ресурса, которое допустимо использовать на единицу объема выполняемых работ, либо оценок результата, который должен быть получен при определенных условиях. Такие оценки называют нормами или нормативами. Примеры норм: норма производительности оборудования (выпуск продукции в единицу времени), норма выработки рабочего, норма затрат энергии на единицу продукции, норма выпуска продукции на 1 м2 производственной площади, нормативный срок службы инструмента и т. п. Все виды плановых расчетов выполняются с использованием принятых норм. К примеру, для расчета плановых заданий по выпуску продукции в заданный период времени необходимо знать производственную мощность предприятия, которую, в свою очередь, нельзя рассчитать без знания нормы производительности машин. Для расчета планового количества рабочих нужны нормы обслуживания (количество машин, обслуживаемых одним рабочим). Для заключения контракта на поставку сырья требуется знать нормы выхода продукции из учетной единицы данного вида сырья.

Обоснование норм часто представляет собой непростую проблему. Основные подходы к ее решению следующие:

–использование физических и технических характеристик ресурсов (технически обоснованные нормы). Примером может служить расчет норм затрат теплоносителя на отопление помещений на основе его теплотехнических характеристик. Этот метод применяется в основном при расчете норм расхода материальных ресурсов;

–использование метода статистических наблюдений (статистически или эмпирически обоснованные нормы). Таким методом (методом хронометража) устанавливается, например, норма выработки рабочих: организуется наблюдение за выполнением рабочими, включенными по определенным признакам в специальную группу, одинаковой технологической операции и измеряется время, затраченное на операцию каждым из них. Данные наблюдений статистически обрабатываются (например, строится эмпирическое распределение длительности операции, определяются оценки среднего и дисперсии) и по результатам обработки устанавливается норма выработки. Заметим, что последнее из указанных действий может быть выполнено по-разному. Далеко не всегда за нормативное значение затрат времени на операцию принимают среднее значение. Так можно сделать при достаточно малом разбросе значений наблюдаемой величины (т. е. при малой оценке выборочной дисперсии). Большой разброс говорит о возможной неоднородности группы рабочих по квалификации или существенных различиях в условиях наблюдений. Подчеркнем, что и в этой

49

задаче, и во всех иных случаях применения статистического подхода для получения достоверных выводов требуется предварительный содержательный анализ причинно-следственных связей между различными факторами и тщательный контроль условий обеспечения однородности данных;

– использование метода экспертных оценок и метода аналогий. Эти методы применяют в ситуациях, когда нет объективных ориентиров для установления норм, либо не может быть сформирована необходимая статистическая база. Такие ситуации возникают, например, при планировании уникальных проектов, разработок, включающих значительную творческую составляющую (к примеру, при разработке сложного программного обеспечения). В этих ситуациях используют опыт планирования аналогичных работ и для оценки норм привлекают высококвалифицированных специалистов (экспертов). Обработка данных, полученных в результате экспертизы, составляет содержание специального раздела математической статистики. Однако при любой математической обработке экспертные оценки остаются субъективными.

Следует упомянуть также особую категорию норм, относящихся к социальной сфере. Примеры таких норм: продолжительность рабочего дня, продолжительность отпуска, предоставляемого работнику, минимальный размер оплаты труда (МРОТ), выплаты различным категориям граждан и пр. Такие нормы устанавливаются законодательством и подлежат обязательному выполнению на всех предприятиях, о чем, безусловно, должен знать каждый менеджер. Подчеркнем еще раз, что нормирование является необходимым элементом процесса планирования, и от уровня обоснованности норм в значительной степени зависит качество и реалистичность плана, а это, в свою очередь предопределяет эффективность управления в целом.

3.4. Логика процесса планирования

Как уже было сказано, планы различаются по временному горизонту, по уровням производственной структуры, по функциональной направленности. Все эти планы должны быть согласованы между собой по ряду параметров. Возникает вопрос: с разработки какого плана начинается процесс планирования? В какой последовательности разрабатываются отдельные планы? Другими словами, какова логика процесса планирования. Во временном аспекте порядок разработки планов представляется достаточно очевидным: стратегический план → тактический план → оперативный план (оперативно-объемный план → оперативнокалендарный план). Также понятна и логика планирования деятельности подразделений различных уровней производственной структуры, эта логика соответствует движению «сверху вниз»: планы предприятия → планы цехов → планы производственных участков → планы отдельных работников.

Поначалу может быть неочевидным порядок разработки функциональных планов. Рассмотрим процесс согласованного планирования основной для промышленного предприятия функциональной области – производственнологистической системы.

50