Раздел 3. Обеспечение функционирования производственных систем

Глава 9. Основы производственного планирования

9.1. Факторы и содержание производственного планирования

Понятие производственного планирования

Производство продукции, способной удовлетворить конкретные потребности, - сложный и многогранный процесс, при управлении которым руководителю необходимо видеть весь комплекс возникающих проблем и уметь их разрешать. Осуществление производственного планирования представляет собой важнейшую функцию управления производством, позволяющую охватить все направления деятельности предприятия в их взаимосвязи.

Основной задачей производственного планирования является удовлетворение спроса на продукцию в планируемом периоде с минимальными издержками потребляемых при ее изготовлении ресурсов.

Производственное планирование представляет собой вид деятельности, предусматривающий оценку общего уровня выпуска продукции по группам изделий на следующий год, квартал и преобразование годовых и квартальных планов в подробные производственные планы, определяющие объемы производства и использование производственных мощностей на краткосрочный период.

Задаваемые системой производственного планирования директивные указания организуют работу отдельных подсистем предприятия, обеспечивая их скоординированную и целенаправленную деятельность.

Стратегии производственного планирования

Достижение целей производственного планирования реализуется на основе использования тех или иных стратегий.

В практике используются три основные стратегии производственного планирования, в которых варьируются три переменные величины: рабочая сила, рабочее время, объем материальных запасов и резервов.

Первой стратегией является стратегия отслеживания спроса. Эта стратегия предусматривает согласование темпа производства с объемом заказа путем дополнительного найма или увольнения рабочей силы в зависимости от объема заказа.

Вторая стратегия - стратегия гибкого использования рабочего времени, при которой переменной величиной, компенсирующей колебания спроса, является рабочее время при неизменной численности работающих. Темп производства варьируется с помощью гибкого графика, предусматривающего возможность простоев рабочих при малом спросе и сверхурочные работы - при повышенном.

Третья стратегия является стратегией постоянного уровня производства. Она ориентирована на сохранение постоянной численности рабочих при неизменном уровне производства. Нехватки и излишки продукции сглаживаются изменением уровня материальных запасов, резервированием заказов и возможной потерей объемов продаж.

Если при планировании используется одна из стратегий, то соответствующую стратегию называют чистой, если используют несколько стратегий, то смешанной.

Интегрированная система производственного планирования

Система производственного планирования охватывает весь комплекс действий, необходимых для создания и производства тех или иных видов продукции. Она должна охватывать собой сферы конструирования, подготовку производства, закупку, непосредственно производство, сбыт продукции. Блок-схема полного цикла функций интегрированной системы производственного планирования представлена на рис. 9.1.

Рис. 9.1. Блок-схема полного цикла функций интегрированной системы производственного планирования

В интегрированной системе производственного планирования можно выделить ряд функций. Организационно эти функции на предприятии закрепляются за теми подразделениями, которые решают непосредственно вопросы производственного планирования, а также за отдельными техническими, снабженческими и другими службами.

В последующем изложении приводится краткое содержание этих функций.

Функция прогнозирования направлена на разработку прогнозов объемов реализации выпускаемой предприятием продукции. На этих прогнозах базируются кадровая политика предприятия (подготовка и наем рабочей силы), поставки материалов, календарное планирование.

Проектирование - функция, обеспечивающая проведение исследований и проектирование новых видов продукции, либо осуществление модернизации выпускаемых изделий. Результатом реализации этой функции является создание документации, содержащей информацию, необходимую для последующих этапов производственного планирования.

Функция планирования производства обеспечивает объемное планирование производства, задача которого состоит в том, чтобы дать оценку общему уровню выпуска по отдельным группам изделий для следующего года или другого периода времени. Планирование производства опирается на прогнозы реализации и предшествует составлению подробных основных графиков производства.

Подготовка производства включает в себя проектирование производственных процессов и изготовление или приобретение необходимых для изготовления продукции оборудования и технологического оснащения. Проектирование производственных процессов включает в себя определение последовательности производственных операций. В результате этой работы формируется документ, называемый маршрутно-технологической картой; он представляет собой перечень операций и видов оборудования, через которые должны пройти изготовляемые изделия или детали.

Формирование основного графика производства - одна из важнейших функций планирования, объемный план которого устанавливает по каждому виду продукции объемы выпуска и сроки изготовления, трансформируется в график, в котором фиксируются заказы на поставку материалов, комплектующих изделий и календарные планы выпуска изделий в производственных подразделениях. Все эти действия должны быть согласованы во времени и скоординированы с тем, чтобы обеспечить выпуск готовой продукции в соответствии с требованиями потребителя.

Календарный план производства представляет собой перечень видов продукции, подлежащих выпуску с указанием размеров партий и сроков их изготовления. Единицей измерения времени в графике служат месяц, декада или сутки.

База конструкторских и производственных данных охватывает всю информацию, необходимую для организации процесса изготовления деталей и изделий. Она включает ведомости материалов, информацию о конструкции, маршрутно-технологические карты, трудовые нормативы и т.д. Необходимой информацией базу обеспечивают подсистемы конструирования и подготовки производства. Вся информация должна храниться в главном файле автоматизированной системы управления производством.

На базе основного графика для каждого вида продукции планируются поставки необходимых материалов и комплектующих изделий.

План должен составляться таким образом, чтобы в нужный момент материалы и комплектующие изделия были в наличии. В целом эта задача называется планированием материальных потребностей. При решении этой задачи используются большие объемы информации, для обработки которой применяются автоматизированные процедуры.

Закупки и материальное обеспечение производства - эта функция призвана сформировать потребность в материалах и покупных комплектующих изделиях, осуществить выбор поставщиков, обеспечить приобретение материалов и покупных изделий, их доставку на предприятие и доведение до потребителей - производственных подразделений. Графики представления заказов поставщикам и сроки получения материалов и комплектующих изделий должны согласовываться с календарным планом выпуска изделий.

Планирование производственных мощностей предполагает определение соответствующей производственному календарному плану потребности в рабочей силе и оборудовании. Следующим этапом планирования является сопоставление выявленных возможностей производства по выпуску определенных объемов продукции с заданиями, предусмотренными календарным планом. Если эти задания несовместимы с имеющимися производственными мощностями, то следует скорректировать производственный график либо производственные мощности.

Функция контроля за выполнением заказа обеспечивает осуществление контроля за ходом выполнения календарного плана производства, в том числе индивидуальных заданий отдельных исполнителей. Контроль предназначен для выявления отклонений от календарного плана, установления причин этих отклонений и выдачи информации соответствующим руководителям для принятия мер по устранению выявленных отклонений.

Целью системы управления запасами является поддержание вложений средств в запасы на низком уровне при условии своевременного обеспечения производства необходимыми материальными ресурсами и удовлетворения потребительского спроса. Задача управления запасами предполагает сохранение равновесия между риском содержания недостаточных запасов и перерасходом средств на создание завышенных запасов.

Функция контроля качества состоит в проверке соответствия качества самого изделия и его компонентов установленным конструктором техническим условиям. Эта функция реализуется на всех стадиях производственного процесса: контролю должны подвергаться поступающие от внешних поставщиков материалы и детали; контролируется качество деталей, изготавливаемых на предприятии; подвергаются проверке функциональные характеристики готового изделия.

На заключительном этапе производства - поставке продукции по заказам - готовая продукция направляется непосредственно потребителю либо оседает на складе в запасе. Реализация функции поставок продукции предполагает своевременную подготовку продукции к отправке ее потребителю в соответствии с требованиями заключенных с ним договоров и последующую отгрузку продукции потребителю в установленные договором сроки. Целью системы управления запасами готовой продукции является создание таких запасов, которые были бы достаточными для удовлетворения потребительского спроса.

Функция планирования и контроля затрат ориентирована на определение ожидаемых затрат на производство продукции и реализацию продукции каждого из выпускаемого предприятием вида продукции и установление фактических затрат с целью установления причин возможных отклонений и выработки мер по их устранению.

9.2. Календарное планирование производства

Сущность календарного планирования

Календарное планирование производства призвано обеспечить конкретизацию и детализацию производственного плана предприятия, своевременное доведение его до исполнителей (цехов, участков, рабочих мест) и достижение слаженной работы всех подразделений предприятия.

Основными целями календарного планирования являются:

- обеспечение равномерного выпуска продукции в заданных количествах и в намеченные сроки;

- достижение минимального уровня запасов и незавершенного производства;

- максимизация загрузки оборудования и использования кадрового ресурса предприятия.

Календарное планирование связано с решением задачи об определении еженедельно, ежедневно, ежечасно конкретных работ, подлежащих выполнению на тех или иных рабочих местах.

Включенные в основной график и предназначенные к выпуску изделия состоят из деталей и сборочных единиц, каждая из которых изготовляется путем выполнения определенных последовательностей технологических операций обработки или сборки. Календарное планирование предусматривает начало и завершение выпуска деталей или изделий; определение количественного состава партий деталей или изделий, подлежащих изготовлению; выбор рабочих мест, на которых будут выполняться операции производственного процесса.

Задачи календарного планирования реализуются путем выполнения следующих процедур:

- определения сроков изготовления детали, изделия;

- оценки потребности в производственных мощностях;

- определения последовательности этапов изготовления детали, изделия;

- расчета длительности производственных циклов;

- закрепления производственных операций за определенными рабочими местами.

Определение сроков поставки. Исходной информацией для планирования сроков запуска в производство и выпуска (поставки) детали или изделия являются запросы заказчиков или цехов и служб предприятия. После того как рассчитана длительность производственных циклов, представляется возможным определить моменты запуска и выпуска продукции.

Определение потребности в производственных мощностях. Производственная мощность характеризует способность предприятия или его подразделения выпускать определенное количество продукции в каком-то периоде времени. Производственная мощность ограничена возможным объемом вводимых ресурсов в конкретном периоде времени. В современных условиях уровень мощности определяется наличием таких ресурсов, как оборудование и совокупный объем рабочей силы. При разработке календарных планов надо определить, какой именно ресурс подлежит планированию. Обычно возможности производства ограничены производительностью оборудования либо производительностью человека. В первом случае критическим ресурсом является оборудование, и для него составляется календарный план. Во втором случае критическим ресурсом являются люди, на которых и ориентируется календарный план. В ряде случаев в критическую область могут попасть и оборудование и люди.

В практике отечественных предприятий при составлении календарного плана в качестве критического ресурса часто принимается оборудование. При этом решаются две задачи:

- проверяются возможности оборудования изготовить предусмотренное планом количество деталей, изделий;

- осуществляются меры, направленные на обеспечение его равномерной и постоянной загрузки.

Для гарантии реализации календарного плана следует проверить загрузку оборудования, его обеспеченность производственными мощностями. Объем плановых заданий и возможности оборудования должны соответствовать друг другу. Если такого равновесия нет, то требуется откорректировать либо план (уменьшить его объем), либо нарастить мощности, приведя их во взаимное равновесие.

Следующая задача - выравнивание загрузки мощностей, которая состоит в том, чтобы путем реализации соответствующих мероприятий минимизировать отклонения между предложением производственной мощности и спросом на нее. Способами выравнивания загрузки могут быть перераспределение изготавливаемых изделий между станками, изменение размеров партии деталей, изменение последовательности изготовления изделий и т.п.

На рис. 9.2 приведено решение задачи выравнивания загрузки оборудования.

Рис. 9.2. Задача выравнивания загрузки оборудования

Закрепление производственных операций за рабочими местами обеспечивает следование детали по индивидуальному технологическому маршруту, который содержится в маршрутно-технологической карте. Некоторые детали на своем маршруте могут проходить через десятки станков. Но число станков в цехе на участке ограничено. При этом все станки разные. Они выполняют различные операции, обладают разными характеристиками и производительностью. На предприятии общее количество работ, подлежащих выполнению, как правило, существенно превышает количество станков. В соответствии с этим к каждому станку выстраивается очередь работ, ожидающих выполнения. Поэтому, кроме возможностей оборудования, с точки зрения его загрузки, следует учитывать приоритет той или иной детали (работы).

Эта задача решается планированием очередности работ путем выстраивания приоритетов. В теории и практике календарного планирования выработаны правила приоритетов, которые используются для определения очередности работ: "первый вошел - первый обслужен", "обслуживание - по кратчайшему времени выполнения", "обслуживание по установленным срокам окончания работы" и т.д.

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

- соблюдении сроков, установленных заказчиком;

- минимизации длительности производственного цикла;

- минимизации объемов незавершенного производства;

- минимизации простоев станков и рабочего.

В результате выполнения всех плановых процедур создается календарный план, т.е. график выполнения различных работ, использования ресурсов и производственных мощностей. В графике указаны количество деталей, подлежащих изготовлению, рабочие места, на которых выполняются работы, сроки начала и окончания работ.

На основе плана-графика разрабатываются сменно-суточные задания, которые доводятся до сведения исполнителей-рабочих.

Система оперативного планирования производства

Деятельность по разработке календарных планов и их доведению до исполнителей получила название оперативно-производственного планирования, которое ведется на основе систем оперативного планирования.

Под системой оперативно-производственного планирования понимается определенная совокупность элементов планово-учетной работы, ее форм, методов и приемов. Наиболее широко применяются следующие системы оперативного планирования, выбор которых определяется главным образом типом производства.

Позаказная система оперативно-производственного планирования характерна для единичного производства. Планово-учетной единицей системы является заказ, под которым понимается совокупность деталей, сборочных единиц изделий одного наименования, которую необходимо изготовить в планируемом периоде. Система основана на разработке и соблюдении цикловых графиков подготовки производства по каждому заказу и его поэтапному выполнению в увязке с цикловыми графиками по другим заказам.

В серийном производстве применяется комплектная система планирования, наиболее распространенными разновидностями которой являются комплектно-узловая и комплектно-групповая системы. Единицей измерения в комплектно-узловой системе является узел, т.е. сборочная единица, состоящая из нескольких деталей. Сроки изготовления этих деталей должны быть выбраны таким образом, чтобы окончание их изготовления совпало со сроком начала сборки узла. Комплектно-узловая система эффективна в том случае, если продукция имеет длительный производственный цикл и выпускается небольшими сериями. Комплектно-групповая система применяется на предприятиях и в цехах, выпускающих продукцию средними сериями. Система предполагает группирование деталей, обладающих конструктивно-технологическим сходством, независимо от их принадлежности к конкретному изделию по одинаковой периодичности запуска-выпуска и подач на сборку.

В практике оперативного планирования производства применяется класс систем, в которых объектом планирования является деталь. К таким системам относятся система планирования "на склад", система планирования по ритму выпуска продукции, система планирования по заделам, японская система "Канбан" и др.

Система планирования "на склад" (система "максимум-минимум") применяется в различных типах производства, чаще в серийном, для деталей и сборочных единиц, имеющих невысокую трудоемкость и небольшое количество технологических операций. Сущность ее в том, что производственный отдел предприятия держит под контролем наличие деталей на промежуточных складах. Заказы их должны поддерживаться на уровне, обеспечивающем бесперебойное снабжение сборочных цехов. Если запас падает до уровня заданной "точки заказа", соответствующему цеху дается задание на изготовление партии деталей.

Система планирования по ритму выпуска продукции предусматривает выравнивание производительности цехов, участков, поточных линий по ритму (такту) выпуска продукции и применяется в массовом производстве.

Японская система "Канбан" ("точно в срок") основана на принципе, согласно которому требуемая деталь или сборочная единица должны поставляться к месту следующей производственной операции тогда, когда это нужно.

Организация оперативно-производственного планирования

Оперативно-производственное планирование осуществляется в масштабе предприятия и в пределах цеха, участка. Поэтому различают межцеховое и внутрицеховое планирование.

В процессе межцехового планирования устанавливаются квартальные, месячные и внутримесячные (декадные, недельные, суточные, сменные, часовые) оперативные задания для отдельных цехов, разрабатываются нормативы для планирования и учитывается выполнение оперативных планов и графиков.

Внутрицеховое планирование обеспечивает разработку оперативных планов-графиков для отдельных участков, бригад и рабочих мест цеха. Как правило, эти планы разрабатываются на один месяц с разбивкой по сменам или суткам независимо от принятой на заводе или в цехе системы. Особенно важным этапом является составление сменно-суточных заданий по номенклатуре всех изделий цеха и по объему выпуска.

Оперативно-производственное планирование на крупных и средних предприятиях осуществляет производственно-диспетчерский отдел предприятия (ПДО), возглавляемый начальником производства завода.

Органом оперативного планирования и регулирования производства в цехе является планово-диспетчерское бюро (ПДБ), включающее в себя группы планирования, диспетчерского регулирования, транспортную. При ПДБ создаются и цеховые производственные кладовые.